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JP7366467B2 - Evaluation equipment for X-ray CT equipment - Google Patents

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JP7366467B2
JP7366467B2 JP2022536147A JP2022536147A JP7366467B2 JP 7366467 B2 JP7366467 B2 JP 7366467B2 JP 2022536147 A JP2022536147 A JP 2022536147A JP 2022536147 A JP2022536147 A JP 2022536147A JP 7366467 B2 JP7366467 B2 JP 7366467B2
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真莉 渡邉
聡一 寺田
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Description

本発明は、X線CTの評価用器具に関する。 The present invention relates to an X-ray CT evaluation instrument.

医療用として開発されたX線CT(Computed Tomography)装置は、近年工業製品の計測用途、つまり寸法や形状の計測に使用されている。工業製品の形状測定には従来接触式の三次元測定機(CMM:Coordinate Measuring Machine)が用いられており、その精度評価法としてISO 10360-2規格が使われている。X線CTについても、精度評価法規格の制定の要求がありISO 10360-11として発行すべく審議が進んでいる。 X-ray CT (Computed Tomography) devices developed for medical use have recently been used for measuring industrial products, that is, measuring dimensions and shapes. Conventionally, contact-type coordinate measuring machines (CMMs) have been used to measure the shape of industrial products, and the ISO 10360-2 standard has been used to evaluate their accuracy. Regarding X-ray CT, there is also a demand for the establishment of an accuracy evaluation method standard, and discussions are underway to publish it as ISO 10360-11.

ここでX線CTの測定原理について図1を用いて簡単に説明する。三次元形状測定用のX線CT装置は、X線照射部11と、X線検出器12と、回転ステージ13とを備える。このX線CT装置は、対向配置されたX線照射部11とX線検出器12との間に配設された回転ステージ13上に測定対象物(ワークとも呼ぶ)を設置して、非破壊による内部の観測や三次元形状測定を行うものである。 Here, the measurement principle of X-ray CT will be briefly explained using FIG. 1. The X-ray CT apparatus for three-dimensional shape measurement includes an X-ray irradiation section 11, an X-ray detector 12, and a rotation stage 13. This X-ray CT apparatus uses a non-destructive method in which an object to be measured (also referred to as a workpiece) is placed on a rotating stage 13 placed between an X-ray irradiator 11 and an X-ray detector 12, which are arranged opposite to each other. This is used to observe the interior and measure the three-dimensional shape.

X線照射部11は、内部にX線源としてのX線管を備え、高電圧発生装置15から供給される管電圧、管電流に応じたX線をX線管から発生させる。この高電圧発生装置15はX線制御部16によって制御され、X線制御部16はX線CT装置全体の制御を行う制御用ソフトウェアがインストールされたPC(Personal Computer)に接続されている。X線検出器12は、イメージインテンシファイアにCCD(Charge Coupled Device)カメラを組み合わせたもの、もしくは、FPD(Flat Panel Detector)であり、CT画像再構成演算装置18を介してPCに接続される。なお、X線検出器12は、透視撮影領域の拡大縮小のために回転ステージ13に対して離接可能に構成される。また、回転ステージ13もX線照射部11に対して離接可能である。 The X-ray irradiation unit 11 includes an X-ray tube as an X-ray source therein, and causes the X-ray tube to generate X-rays according to the tube voltage and tube current supplied from the high voltage generator 15. This high voltage generator 15 is controlled by an X-ray control section 16, and the X-ray control section 16 is connected to a PC (Personal Computer) in which control software for controlling the entire X-ray CT apparatus is installed. The X-ray detector 12 is a combination of an image intensifier and a CCD (Charge Coupled Device) camera, or an FPD (Flat Panel Detector), and is connected to a PC via a CT image reconstruction calculation device 18. . Note that the X-ray detector 12 is configured to be movable toward and away from the rotation stage 13 in order to enlarge and reduce the fluoroscopic imaging area. Furthermore, the rotation stage 13 can also be moved toward and away from the X-ray irradiation section 11 .

回転ステージ13は、X線照射部11からX線検出器12を結ぶX線光軸Lに沿ったX軸に直交するZ軸を回転軸Rとして回転するとともに、ステージ駆動機構14により、XY平面の水平方向とZ方向の上下方向への移動が可能となっている。そして、ステージ駆動機構14は、ステージ制御部17を介してPCに接続されて、制御される。 The rotation stage 13 rotates about a Z-axis that is perpendicular to the X-axis along the X-ray optical axis L connecting the X-ray irradiation unit 11 to the X-ray detector 12 as a rotation axis R, and is rotated by a stage drive mechanism 14 to rotate the It is possible to move horizontally and vertically in the Z direction. The stage drive mechanism 14 is connected to and controlled by the PC via the stage control section 17.

X線CT撮影に際しては、回転ステージ13に設置した被検査物に、X線照射部11からX線を照射しつつ回転ステージ13に回転軸Rを中心として回転を与える。そして、被検査物の周囲の360度にわたる全方向から透過したX線をX線検出器12により検出し、そのX線透過データをCT画像再構成演算装置18に取り込む。 During X-ray CT imaging, the object to be inspected placed on the rotary stage 13 is irradiated with X-rays from the X-ray irradiation unit 11 while the rotary stage 13 is rotated about the rotation axis R. Then, the X-ray detector 12 detects the X-rays transmitted from all directions over 360 degrees around the object to be inspected, and the X-ray transmission data is taken into the CT image reconstruction calculation device 18.

CT画像再構成演算装置18では、取り込んだ360度分のX線透過データを用いて、X-Y平面に沿った面でスライスした被検査物の三次元の再構成像(CT画像)が構築される。CT画像は、CT画像再構成演算装置18からPCに送信され、PCにインストールされた三次元画像構築プログラムによる三次元画像化に利用される。 The CT image reconstruction calculation unit 18 constructs a three-dimensional reconstructed image (CT image) of the object to be inspected sliced along the XY plane using the captured 360 degrees of X-ray transmission data. be done. The CT image is transmitted from the CT image reconstruction calculation device 18 to the PC, and is used for three-dimensional imaging by a three-dimensional image construction program installed on the PC.

PCには、液晶ディスプレイ等の表示装置23、および、キーボード22aとマウス22bを含む入力装置22が接続されている。なお、キーボード22aやマウス22bは、種々の操作において、オペレータによる入力を行うものである。表示装置23は、CT画像再構成演算装置18からPCに送信されたCT画像を表示するとともに、CT画像を利用して構築された三次元画像を表示する。また、PCは測定対象物の寸法や形状の計測も行う。なお、CT画像再構成演算装置18の機能は、PCと一体化されて、コンピュータの周辺装置やソフトウェアとして一つのコンピュータで実現してもよい。 A display device 23 such as a liquid crystal display, and an input device 22 including a keyboard 22a and a mouse 22b are connected to the PC. Note that the keyboard 22a and mouse 22b are used for input by the operator in various operations. The display device 23 displays the CT image transmitted from the CT image reconstruction calculation device 18 to the PC, and also displays a three-dimensional image constructed using the CT image. The PC also measures the dimensions and shape of the object to be measured. Note that the functions of the CT image reconstruction calculation device 18 may be integrated with a PC and realized in one computer as a computer peripheral device or software.

このようなX線CT装置を用いれば、測定対象物の透過像を得ることができるようになるが、測定対象物の厚さが厚かったり、密度が高かったりすると、透過できるX線の量が少なくなり、透過像としては暗く観察される。 If such an X-ray CT device is used, it becomes possible to obtain a transmitted image of the object to be measured, but if the object is thick or dense, the amount of X-rays that can be transmitted will be limited. The amount of light decreases, and the transmitted image appears dark.

また、X線検出器12としては、上で述べたように二次元の検出器(エリア検出器)を用いる場合(図2A:コーンビームCT)と、一次元の検出器(ライン検出器)を用いる場合(図2B:ファンビームCT)とがある。ライン検出器を用いる場合には、得られる再構成像は一次元の断面のみであるため、三次元の再構成像を得るためには一回転毎に測定対象物を上又は下に少しずつ動かすことになる。一方、エリア検出器を使う場合には、測定対象物一回転で三次元の再構成像が生成できるが、得られる再構成像の品質は一次元の検出器を使った方が優れている。 In addition, as the X-ray detector 12, as described above, a two-dimensional detector (area detector) is used (Fig. 2A: cone beam CT), and a one-dimensional detector (line detector) is used. There is a case where it is used (FIG. 2B: fan beam CT). When using a line detector, the reconstructed image obtained is only a one-dimensional cross section, so in order to obtain a three-dimensional reconstructed image, the object to be measured must be moved slightly upward or downward with each rotation. It turns out. On the other hand, when using an area detector, a three-dimensional reconstructed image can be generated by one rotation of the measurement target, but the quality of the obtained reconstructed image is better when using a one-dimensional detector.

X線CT装置は、CMMとは異なり、測定対象物の内部まで測定が可能であるが、そのためX線CTの精度評価法として考慮すべき点が2つある。第1は、X線CT装置の移動機構や部品のアライメントが正しくなされているかであり、この要因による誤差があると寸法が正しく測れなかったり、測定対象物全体が歪んで観察されたりする。第2は、測定対象物をX線が通過するときにX線の減衰に非線形な効果が起こることであり、この要因があると測定対象物に局所的な凹凸があたかも存在するように計測されてしまう。審議中の規格ではあるがISO/2CD 10360-11では、第1の考慮点についてはEテスト、第2の考慮点についてはPテストを行うようになっており、両者はできる限り独立に評価することが望ましい。すなわち、Eテストを行う際には、測定対象物の材質の影響を避けるため、X線ができる限り測定対象以外の物を通過しないことが好ましい。 Unlike a CMM, an X-ray CT apparatus is capable of measuring the inside of an object to be measured, but for this reason, there are two points that should be considered when evaluating the accuracy of X-ray CT. The first is whether the moving mechanism and parts of the X-ray CT apparatus are properly aligned. If there is an error due to this factor, the dimensions may not be measured correctly, or the entire object to be measured may be observed to be distorted. The second reason is that a nonlinear effect occurs on the attenuation of X-rays when they pass through the object to be measured, and when this factor exists, the measurement results in the object being measured as if there were local irregularities. I end up. Although the standard is under discussion, ISO/2CD 10360-11 requires E-testing for the first consideration and P-testing for the second consideration, and both should be evaluated independently as much as possible. This is desirable. That is, when performing the E test, in order to avoid the influence of the material of the object to be measured, it is preferable that the X-rays do not pass through anything other than the object to be measured as much as possible.

X線CTの機械的な誤差を評価するEテストでは、空間中に多数の球や円筒を配置し、それらの間の距離を計測することで精度を評価する。球間距離は予めCMMなどの高精度な計測器で校正されており、その校正結果とX線CTの測定結果を比較することにより精度を評価する。 In the E test, which evaluates mechanical errors in X-ray CT, accuracy is evaluated by arranging many spheres or cylinders in space and measuring the distances between them. The distance between spheres is calibrated in advance using a high-precision measuring instrument such as a CMM, and the accuracy is evaluated by comparing the calibration results with the measurement results of X-ray CT.

なお、本願では、X線CTの精度評価用のゲージ(評価用器具)に正確な値を付けることを「校正」と呼ぶものとする。一方、校正された評価器を使ってX線CT装置の誤差を評価したり、性能を確認したりすることを「試験」あるいは「テスト」と呼ぶものとする。図3に模式的に示すように、高精度なX線CT装置を試験するために使用する評価用器具Aは、従来技術では高精度なCMMで校正される。一方、それほど高精度ではない普及型のX線CT装置用の評価用器具Bは、CMM又は高精度なX線CT装置を使って校正される。 Note that in this application, assigning an accurate value to a gauge (evaluation instrument) for evaluating the accuracy of X-ray CT is referred to as "calibration." On the other hand, evaluating errors and confirming performance of an X-ray CT apparatus using a calibrated evaluator is referred to as a "test" or "test." As schematically shown in FIG. 3, in the prior art, evaluation instrument A used to test a highly accurate X-ray CT apparatus is calibrated with a highly accurate CMM. On the other hand, evaluation instrument B for a popular X-ray CT device that is not very accurate is calibrated using a CMM or a highly accurate X-ray CT device.

Eテストに用いられる評価用器具として、球を空間上に配置したフォレストと呼ばれるもの(図4)や、板に多数の穴を空けたホールプレートなどがある。ホールプレートはX線が材質を多く通過するので、その点においてはEテストの評価器としては適していないが、別の利点もあることから利用されている。 Evaluation instruments used in the E-test include something called a forest (Figure 4), in which balls are placed in space, and a hole plate, which is a board with many holes. Since the Hall plate allows many X-rays to pass through the material, it is not suitable as an evaluator for the E test in that respect, but it is used because it has other advantages.

ここでは、フォレストについて若干説明する。X線CT装置は、使用するX線源のエネルギーによって透過できる材質や厚さが制限されるので、一般的に広く用いられている225kV程度の中エネルギーX線では鉄の測定は難しく、測定対象物の多くはアルミニウムである。フォレストには、ベース、シャフト、及び測定対象である球が含まれる。ベースの材質としては、低膨張の金属やセラミックが使われることが多い。測定対象である球には、中エネルギーX線CT装置の評価用器具の場合、アルミニウムあるいはX線透過率がそれに近い材質(例えばルビーやセラミック)が使われる。 Here, we will explain a little about forests. X-ray CT equipment is limited in the materials and thickness that it can penetrate depending on the energy of the X-ray source used, so it is difficult to measure iron with the generally widely used medium-energy X-rays of about 225 kV. Much of the material is aluminum. The forest includes a base, a shaft, and a ball to be measured. Low-expansion metals and ceramics are often used as the base material. In the case of an evaluation instrument for a medium-energy X-ray CT device, the sphere to be measured is made of aluminum or a material with an X-ray transmittance close to that (for example, ruby or ceramic).

図4から分かるように、真ん中の一番高い球を除いて測定中に球を透過するX線は必然的にシャフトも透過する。Eテストの目的を考えた場合、シャフトにはできるだけX線が容易に透過する、例えば樹脂などが適している。しかしながら、そのような材質は機械的強度に欠けるため、やむを得ずセラミックや炭素繊維が用いられている。従って、球の材質とシャフトの材質のX線透過率がほぼ同じとなる。結果として、材料の影響を排除したいEテストの結果が影響を受けることになり、少しでも小さい測定誤差を表記したいX線CT装置のメーカとしては、好ましくない。 As can be seen from FIG. 4, the X-rays that pass through the balls during measurement, except for the highest ball in the middle, will also necessarily pass through the shaft. Considering the purpose of the E-test, a material that allows X-rays to pass through as easily as possible, such as resin, is suitable for the shaft. However, since such materials lack mechanical strength, ceramics and carbon fibers are unavoidably used. Therefore, the material of the ball and the material of the shaft have approximately the same X-ray transmittance. As a result, the results of the E-test, which is intended to eliminate the influence of materials, are affected, which is not desirable for manufacturers of X-ray CT apparatuses who want to indicate measurement errors as small as possible.

なお、フォレストではない評価用器具としては、円柱状の樹脂に測定対象である複数の球を埋め込んだもの、円柱状の樹脂の側面に測定対象の複数の球が半分だけ埋め込まれたものなどが存在している。円柱状の樹脂の側面に複数の球が半分だけ埋め込まれた評価用器具であればCMMによって球の位置を測定できるので校正が可能となるが、球は側面上でないと配置できず、円柱の内部の評価はできない。一方、円柱状の樹脂に測定対象である複数の球を埋め込んだ評価用器具の場合、CMMでは球の位置を測定できず校正が不可能であり、そのために別の手法を導入しなければならない。一方、球の配置には自由度がある。 Evaluation instruments that are not forest-based include those in which multiple spheres to be measured are embedded in a cylindrical resin, and those in which only half of the spheres to be measured are embedded in the side of a cylindrical resin. Existing. If the evaluation device has multiple spheres half-embedded in the side of a cylinder-shaped resin, the positions of the spheres can be measured by CMM, making calibration possible, but the spheres cannot be placed unless they are on the side of the cylinder. Internal evaluation is not possible. On the other hand, in the case of an evaluation instrument in which multiple spheres to be measured are embedded in a cylindrical resin, CMM cannot measure the position of the spheres and cannot be calibrated, so another method must be introduced. . On the other hand, there is a degree of freedom in the placement of the balls.

これまでの技術では、工業用のX線CT装置のための評価用器具が備えるべき要件の整理ができておらず、高精度なX線CT装置に好ましい評価用器具が示されていない。また、普及型のX線CTでも同様である。 In the conventional technology, requirements for evaluation instruments for industrial X-ray CT apparatuses have not been sorted out, and evaluation instruments preferable for high-precision X-ray CT apparatuses have not been proposed. The same applies to popular X-ray CT.

国際公開2018/193800号公報International Publication 2018/193800 特開2012-189517号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-189517 特開2014-190933号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-190933 特開2018-179983号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-179983

相澤淳平、「X線XT装置による寸法測定の誤差評価」,長野県工技センター研報、No.7, p.M39-M41(2012)Junpei Aizawa, “Evaluation of error in dimension measurement using X-ray XT device”, Nagano Prefectural Technical Center Report, No.7, p.M39-M41 (2012)

従って、本発明の目的は、一側面として、校正及び試験に適した、X線CT装置の新たな評価用器具を提供することである。 Therefore, one aspect of the present invention is to provide a new evaluation instrument for an X-ray CT apparatus that is suitable for calibration and testing.

また、本発明の別の目的は、一側面として、試験に適した、X線CT装置の新たな評価用器具を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a new evaluation instrument for X-ray CT apparatuses, which is suitable for testing.

本発明の第1の態様に係るX線CT装置の評価用器具は、少なくとも隣接する2つの側面が平面である外形を有する第1の状態と円柱状の第2の状態とを実現可能である、X線CT装置の評価用器具であって、内部に複数の球を含む。そして、第1の状態で、複数の球が、2つの側面の各々から、互いに重なることなく光学的に観測可能であり、且つ、第2の状態で、円柱の長軸を中心として回転させた場合、いずれの回転角度においても、円柱に対して所定位置のX線源から放出されるいずれのX線も、2以上の球を通過することなく円柱を通過するように、複数の球が配置されているものである。 The evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to the first aspect of the present invention is capable of realizing a first state in which at least two adjacent side surfaces have a flat outer shape and a second state in which the outer shape is cylindrical. , an evaluation instrument for an X-ray CT apparatus, which includes a plurality of balls inside. In the first state, the plurality of spheres are optically observable from each of the two sides without overlapping each other, and in the second state, the spheres are rotated about the long axis of the cylinder. In this case, the plurality of spheres are arranged so that, at any angle of rotation, any X-ray emitted from an X-ray source at a predetermined position relative to the cylinder passes through the cylinder without passing through two or more spheres. This is what is being done.

本発明の第2の態様に係るX線CT装置の評価用器具は、X線CT装置の円柱状の評価器具であって、内部に複数の球を含む。そして、円柱の長軸を中心として回転させた場合、いずれの回転角度においても、円柱に対して所定位置のX線源から放出されるいずれのX線も、2以上の球を通過することなく評価用器具を通過するように、複数の球が配置されているものである。 An evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to a second aspect of the present invention is a cylindrical evaluation instrument for an X-ray CT apparatus, and includes a plurality of balls inside. When the cylinder is rotated about its long axis, at any rotation angle, any X-rays emitted from the X-ray source at a predetermined position relative to the cylinder will not pass through two or more spheres. A plurality of balls are arranged so as to pass through an evaluation instrument.

図1は、X線CT装置の概要を示すための図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an X-ray CT apparatus. 図2Aは、X線CT装置の概要を示すための図である。FIG. 2A is a diagram showing an outline of the X-ray CT apparatus. 図2Bは、X線CT装置の概要を示すための図である。FIG. 2B is a diagram showing an outline of the X-ray CT apparatus. 図3は、本願における校正と試験について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining calibration and testing in the present application. 図4は、フォレストという評価用器具の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of an evaluation instrument called Forest. 図5は、第1の実施の形態における第1の器具の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the first instrument in the first embodiment. 図6は、第1の実施の形態における第2の器具の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the second instrument in the first embodiment. 図7Aは、第1の実施の形態における校正時の用い方を説明するための図である。FIG. 7A is a diagram for explaining how to use it during calibration in the first embodiment. 図7Bは、第1の実施の形態における校正時の用い方を説明するための図である。FIG. 7B is a diagram for explaining how to use it during calibration in the first embodiment. 図8は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図9は、1番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the arrangement of the first sphere. 図10は、1番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the arrangement of the first sphere. 図11は、2番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the arrangement of the second sphere. 図12は、2番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the arrangement of the second sphere. 図13は、2番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the arrangement of the second sphere. 図14は、3番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the arrangement of the third ball. 図15は、3番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the arrangement of the third ball. 図16は、3番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining the arrangement of the third ball. 図17は、4番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for explaining the arrangement of the fourth ball. 図18は、4番目の球の配置について説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining the arrangement of the fourth ball. 図19は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 19 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図20は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図21は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 21 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図22は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 22 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図23は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 23 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図24は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 24 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図25は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 25 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図26は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図27は、複数の球の配置について説明するための図である。FIG. 27 is a diagram for explaining the arrangement of a plurality of spheres. 図28(a)乃至(c)は、2方向から他の球に遮られることなく各球を観測可能であるという条件を満たす場合について説明するための図である。FIGS. 28A to 28C are diagrams for explaining a case where the condition that each sphere can be observed from two directions without being obstructed by other spheres is satisfied. 図29は、校正の方法を説明するための図である。FIG. 29 is a diagram for explaining the calibration method. 図30(a)乃至(c)は、第2の実施の形態における評価用器具を説明するための斜視図である。FIGS. 30(a) to 30(c) are perspective views for explaining the evaluation instrument in the second embodiment. 図31(a)乃至(c)は、第2の実施の形態のおける他の評価用器具を説明するための斜視図である。FIGS. 31(a) to 31(c) are perspective views for explaining other evaluation instruments according to the second embodiment. 図32(a)乃至(c)は、実施の形態1に係る第1の器具の製造方法を説明するための図である。FIGS. 32(a) to 32(c) are diagrams for explaining the method for manufacturing the first instrument according to the first embodiment. 図33(a)乃至(c)は、実施の形態1に係る第1の器具の他の製造方法を説明するための図である。FIGS. 33(a) to 33(c) are diagrams for explaining another method of manufacturing the first instrument according to the first embodiment. 図34は、支柱を使用する場合の問題点を説明するための図である。FIG. 34 is a diagram for explaining problems when using columns. 図35は、支柱を使用する場合の問題点を説明するための図である。FIG. 35 is a diagram for explaining problems when using columns. 図36は、支柱を使用する場合の問題点を説明するための図である。FIG. 36 is a diagram for explaining problems when using struts. 図37は、その他の実施の形態を説明するための図である。FIG. 37 is a diagram for explaining another embodiment. 図38は、その他の実施の形態を説明するための図である。FIG. 38 is a diagram for explaining another embodiment. 図39は、その他の実施の形態を説明するための図である。FIG. 39 is a diagram for explaining another embodiment.

[本発明の実施の形態に係る基本的な考え方]
ここでは、評価用器具Aのように、校正及び試験(特にEテスト)に用いることができる評価用器具の好ましい条件について整理する。
[Basic idea regarding embodiments of the present invention]
Here, preferable conditions for evaluation instruments such as evaluation instrument A that can be used for calibration and testing (particularly E-test) will be summarized.

1.評価用器具の内部に、当該評価用器具のX線透過率とは異なるX線透過率の複数個の球を埋め込んだもの
フォレストのようなシャフトで球を支持するような態様ではシャフトの影響が出てしまうので、複数の球が何の支えもなく浮いていることが好ましい。これを実現するためには、条件1が考えられる。
1. An evaluation device in which multiple balls with X-ray transmittances different from the X-ray transmittance of the evaluation device are embedded.In a case where the balls are supported by a shaft like a forest, the influence of the shaft is Since the ball will come out, it is preferable that multiple balls are floating without any support. In order to realize this, condition 1 can be considered.

また、X線CTで感度を持つのは、材質のX線透過率である。例えば、ルビーの球と空気ではX線透過率が大きく異なるため、球を球として捉えることができる。一方、樹脂に球が封入されている場合、すなわち球の外装体として樹脂が用いられる場合、空気中に浮いているのと比べてX線透過率の差は小さくなるが、ルビーの球と樹脂のX線透過率はかなり異なるため、球を正しく捉えることが可能である。ここで球及び外装体の材質としては、球とその外装体のX線透過率が異なっていればよく、相対的に球のX線透過率が高いものでも低いものでもよい。 Furthermore, the sensitivity of X-ray CT depends on the X-ray transmittance of the material. For example, the X-ray transmittance of a ruby ball and air differs greatly, so a ball can be viewed as a sphere. On the other hand, when the sphere is encapsulated in resin, that is, when resin is used as the exterior body of the sphere, the difference in X-ray transmittance is smaller compared to when it is floating in the air, but the ruby sphere and the resin Since the X-ray transmittance of the two objects differs considerably, it is possible to capture the sphere correctly. Here, the materials for the ball and the exterior body may be materials that have different X-ray transmittances, and the X-ray transmittance of the sphere may be relatively high or low.

2.球の外装体の形状が円柱状であること
試験を行う際には、X線CTでは評価用器具を一回転させて測定する。何らかの材質からなる円柱を、その長軸を中心として回転させると、一周する間に透過像は全く変化しない。上でも述べたように、測定したいもの以外のものをX線が通過しないのが望ましいが、円柱に関してはX線が通過するものの通過長さが変化しないので外装体はないのと同じである。よって、この条件2が考えられる。
2. The shape of the outer body of the sphere is cylindrical.When performing a test, the evaluation instrument is rotated once in X-ray CT for measurement. When a cylinder made of some material is rotated around its long axis, the transmitted image does not change at all during one revolution. As mentioned above, it is desirable that the X-rays do not pass through anything other than the object to be measured, but in the case of a cylinder, although the X-rays pass through it, the length of the passage does not change, so it is the same as if there were no exterior body. Therefore, this condition 2 can be considered.

3.X線CT装置の試料台に載せて回転させた場合に、いずれの回転角度においても、所定の位置のX線源から放出されるいずれのX線も、2以上の球を通過することなく円柱を通過すること
試験を行うために評価用器具を回転させてX線で測定する時に、ある球を透過したX線が他の球も透過することになると、結果として透過率が変化するため、好ましくない透過像を検出器で得ることになってしまう。すなわち、球を透過したX線が外装体以外の別の材質を透過する事態は避けることが好ましい。別の材質には別の球も含まれる。
3. When placed on the sample stage of an X-ray CT device and rotated, at any rotation angle, any X-rays emitted from the X-ray source at a predetermined position will form a cylindrical column without passing through two or more spheres. When measuring with X-rays by rotating the evaluation instrument to conduct a test, if the X-rays that have passed through one sphere also pass through other spheres, the transmittance will change as a result. This results in an undesirable transmission image being obtained by the detector. That is, it is preferable to avoid a situation in which the X-rays that have passed through the sphere pass through another material other than the exterior body. Other materials include other balls.

4.光学的に校正が可能であること
球の外装体が透明で円柱状である場合、図5に示すように、外部から光学的に観測すると、球が歪んだように見える。これは円柱の表面で光線が屈折するためであり、中に入っている球が真球であってもこのように見えてしまう。外装体内部に球を埋め込む場合、CMMでは球の位置の校正は困難であり、光学的に校正することになるが、円柱状のままでは無理である。
4. Optical Calibration Possible When the outer body of the sphere is transparent and cylindrical, as shown in FIG. 5, when optically observed from the outside, the sphere appears distorted. This is because the light rays are refracted on the surface of the cylinder, and it looks like this even if the sphere inside is a perfect sphere. When embedding a sphere inside the exterior body, it is difficult to calibrate the position of the sphere using a CMM, and the position of the sphere must be calibrated optically, but this is impossible if the sphere remains cylindrical.

球が歪んだまま観測されないようにするためには側面を平面とすることが好ましいが、X線での測定時には円柱であることが好ましいので、条件3及び4を満たすためには特別な構成を採用することになる。この点については、具体的な実施の形態で説明する。 In order to prevent the sphere from being observed as distorted, it is preferable to make the side surfaces flat, but when measuring with X-rays, it is preferable that the sphere be cylindrical, so a special configuration is required to satisfy conditions 3 and 4. It will be adopted. This point will be explained in a specific embodiment.

5.異なる2方向のいずれの方向からでも、複数の球のいずれもが互いに重なることなく光学的に観測可能であること
歪みがなく観測できたとしても、重なってしまうと観測できず、観測できなければ校正できなくなるためである。なお、2方向は、直交していなくても良いが、それらの角度は既知であるものとする。
5. It is possible to optically observe any of the multiple spheres from any of two different directions without overlapping each other.Even if it is possible to observe without distortion, if they overlap, it cannot be observed, and if it cannot be observed. This is because it becomes impossible to calibrate. Note that the two directions do not have to be orthogonal, but it is assumed that their angles are known.

以下では、このような条件を満たすような具体的な構成を有する評価用器具について詳細に説明する。 Below, an evaluation instrument having a specific configuration that satisfies such conditions will be described in detail.

[実施の形態1]
本実施の形態における評価用器具は、図5に示したような円柱状の第1の器具と、図6に示したような第2の器具とを含む。第1の器具は、X線CT装置での試験に用いられ、内部の複数の球の配置については、以下に述べる。一方、第2の器具は、図6の例ではほぼ直方体で、第1の器具を上面から収容可能な穴を有している。但し、少なくとも2側面が平面であればよく必ずしも直方体でなくても良い。また、第2の器具は、第1の器具と同一の屈折率を有する素材(例えば樹脂)であることが好ましい。
[Embodiment 1]
The evaluation instrument in this embodiment includes a cylindrical first instrument as shown in FIG. 5 and a second instrument as shown in FIG. 6. The first instrument is used for testing with an X-ray CT machine, and the arrangement of the plurality of balls inside it will be described below. On the other hand, the second instrument has a substantially rectangular parallelepiped shape in the example of FIG. 6, and has a hole in which the first instrument can be accommodated from the top. However, it does not necessarily have to be a rectangular parallelepiped as long as at least two side surfaces are flat. Further, it is preferable that the second instrument is made of a material (for example, resin) having the same refractive index as the first instrument.

第2の器具は、図7Aに示すように、その穴に第1の器具を収納して、少なくとも2つの側面から、球が歪まない状態で光学的に観測できるようにするための器具である。図7Aでも球は歪んで見えていない。このため、第1の器具と第2の器具とは、光学的に一体となることが好ましい。また、円柱状の第1の器具が、第2の器具の穴の中で動くことは好ましくない。そのため、第2の器具の穴の内側面と、第1の器具の外側面とが接するような形態であってもよい。また、例えば取り扱いを容易にするため、第2の器具の穴の内側面と、第1の器具の外側面とに隙間を設ける場合には、図7Bに示すように、マーカ(図7Bでは黒三角形)などで位置合わせを行い、隙間に第1及び第2の器具と同じ屈折率のマッチングオイルを注入することで、第1の器具及び第2の器具の光学的な一体化を図ることが好ましい。 As shown in FIG. 7A, the second instrument is an instrument for storing the first instrument in the hole so that the ball can be optically observed from at least two sides without being distorted. . The sphere is also distorted and does not appear in Figure 7A. For this reason, it is preferable that the first instrument and the second instrument are optically integrated. Also, it is undesirable for the cylindrical first instrument to move within the hole of the second instrument. Therefore, the inner surface of the hole of the second instrument may be in contact with the outer surface of the first instrument. For example, if a gap is provided between the inner surface of the hole of the second instrument and the outer surface of the first instrument in order to facilitate handling, a marker (black in FIG. 7B) may be provided as shown in FIG. 7B. It is possible to achieve optical integration of the first instrument and the second instrument by aligning the first instrument and the second instrument with the same refractive index as the first and second instruments into the gap. preferable.

次に、条件3及び5を満たすための具体的な球の具体的配置について図8乃至図18を用いて説明する。 Next, the specific arrangement of the spheres to satisfy conditions 3 and 5 will be explained using FIGS. 8 to 18.

図8は、円柱状の第1の器具の中心軸(円柱の長軸。ここではZ軸とする)上に球を配置した状態を示したものである。球によって作られるX線の影のいずれにも、他の球は配置されていない。また、いずれの回転角においても重ならずに光学的に観測可能である。しかしながら、X線CT装置の評価用器具として、測定領域内において球を可能な限り三次元的に分散配置したいという別の要求があり、図8に示す球の配置はX線CT装置の評価用器具としてはあまり適切ではない。 FIG. 8 shows a state in which a ball is placed on the central axis (the long axis of the cylinder, herein referred to as the Z axis) of the cylindrical first instrument. No other spheres are located in any of the X-ray shadows created by the spheres. In addition, it is possible to optically observe them without overlapping at any rotation angle. However, as an evaluation instrument for X-ray CT equipment, there is another demand for distributing the spheres as three-dimensionally as possible within the measurement area, and the arrangement of the balls shown in Figure 8 is for evaluation of X-ray CT equipment. Not very suitable as a device.

また、少なくとも2個の球があれば、その間隔を測定して校正値と比較することにより上記Eテストを実施可能であるが、X線CT装置の三次元的な計測性能をより詳細に調べるためには2個では不十分である。例として、審議中の規格ではあるがISO/2CD 10360-11では、少なくとも8個とされている。 In addition, if there are at least two balls, the above E test can be carried out by measuring the distance between them and comparing it with the calibration value, but the three-dimensional measurement performance of the X-ray CT device can be investigated in more detail. For this purpose, two pieces are not enough. For example, ISO/2CD 10360-11, which is a standard under discussion, specifies at least eight.

そこで、8個の球を一個ずつ順に配置する場合の手順について説明する。円柱形の第1の器具の上下半分のそれぞれに4個配置すると仮定して、ここでは上半分の配置についてのみ説明する。 Therefore, a procedure for sequentially arranging eight balls one by one will be explained. Assuming that four devices are arranged in each of the upper and lower halves of the cylindrical first instrument, only the arrangement of the upper half will be described here.

図9に示すように、1番目の球を、上下の中間面101の直上、且つZ軸上に配置する。2番目、3番目、4番目の球は、点線で示したXY平面内で120度位相がずれたところに設置するものとする。 As shown in FIG. 9, the first ball is placed directly above the upper and lower intermediate planes 101 and on the Z axis. It is assumed that the second, third, and fourth spheres are installed at locations with a phase shift of 120 degrees within the XY plane indicated by the dotted line.

図9の状態を横から見た図が図10である。図10において、球に接するX線は実線で示されている。球より右側にはX線による影ができる。この影の領域に2番目以降の球を配置できない。この球はZ軸上に配置されているので、評価用器具を回転させたとき、同じ形状の影が360度にわたってできる。従って、図10において、X線が円柱状の第1の器具から出射する高さである点線より下の領域には、2番目以降の球を設置できない。厳密には影がつくる軌跡は、高さの低い円柱形ではなく、上面の中央がへこんだような形状であり、へこんだ箇所には2番目以降の球を設置することは可能であるが、ここでは簡略化するため影の領域は円柱形であるものとする。 FIG. 10 is a side view of the state shown in FIG. In FIG. 10, the X-rays tangent to the sphere are shown as solid lines. To the right of the sphere, a shadow is created by the X-rays. No subsequent balls can be placed in this shadow area. Since this sphere is placed on the Z axis, when the evaluation instrument is rotated, a shadow of the same shape is cast over 360 degrees. Therefore, in FIG. 10, the second and subsequent balls cannot be installed in the area below the dotted line, which is the height at which X-rays are emitted from the cylindrical first instrument. Strictly speaking, the trajectory created by the shadow is not a low cylindrical shape, but a shape with a concave center on the top surface, and it is possible to place the second or subsequent ball in the concave area, but Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the shadow area is cylindrical.

2番目の球は、1番目の球が作る影の領域の直上に設置する。図11に、2番目の球を配置した状態の側面図を示し、図12に斜視図を示す。2番目の球は、1番目の球による影の領域102の上面103に載っている。2番目の球はZ軸から離れた位置に配置する。離す距離も任意ではあるが、より広い測定領域を試験するという趣旨からすると、できるだけ離すことが望ましいことになる。配置位置のZ軸に対する方位角は任意であるが、例えば以下の説明のため2番目の球を配置した方位を0°とする。また、この方位をX軸方向とする。 The second ball is placed directly above the shadow area created by the first ball. FIG. 11 shows a side view of the state in which the second ball is placed, and FIG. 12 shows a perspective view. The second ball rests on the top surface 103 of the area 102 of the shadow caused by the first ball. The second ball is placed away from the Z axis. Although the separation distance is arbitrary, considering the purpose of testing a wider measurement area, it is desirable to separate them as much as possible. Although the azimuth angle of the arrangement position with respect to the Z axis is arbitrary, for example, for the following explanation, the azimuth in which the second sphere is arranged is assumed to be 0°. Further, this direction is assumed to be the X-axis direction.

図13に、2番目の球によるX線の影の領域を示す。評価用器具が回転すると影の大きさは変化するが、最大の影ができるのは球がX線源に最も近づいたときであるので、図13の状態で影が最大の状態となる。すなわち、点線以下の領域内には3番目以降の球を配置できない。 FIG. 13 shows the area of the X-ray shadow caused by the second sphere. The size of the shadow changes as the evaluation instrument rotates, but the largest shadow is formed when the sphere is closest to the X-ray source, so the shadow is largest in the state shown in FIG. 13. That is, the third and subsequent balls cannot be placed within the area below the dotted line.

図14は、X線による1番目及び2番目の球の影の領域104を示しており、この領域104の上面105に3番目の球を配置する。また、図15に示すように、XY平面内で、2番目の球から120度ずれた位置に配置する。なお、Z軸からの距離は、ここでは2番目の球のZ軸からの距離と同じとする。 FIG. 14 shows an X-ray shadow area 104 of the first and second spheres, and a third sphere is placed on the upper surface 105 of this area 104. Furthermore, as shown in FIG. 15, the second sphere is placed at a position deviated from the second sphere by 120 degrees within the XY plane. Note that the distance from the Z-axis is here the same as the distance from the Z-axis of the second ball.

図16に、3番目の球によるX線の影の領域を示す。第1の器具が回転すると影の大きさは変化するが、最大の影ができるのは球がX線源に最も近づいたときであるので、図16の状態で影が最大の状態となる。すなわち、点線以下の領域内には4番目の球を配置できない。 FIG. 16 shows the area of the X-ray shadow caused by the third sphere. The size of the shadow changes as the first instrument rotates, but the largest shadow is formed when the sphere is closest to the X-ray source, so the shadow is largest in the state shown in FIG. 16. That is, the fourth ball cannot be placed within the area below the dotted line.

図17は、X線による1番目乃至3番目の球の影の領域106を示しており、この領域106の上面107に4番目の球を配置する。また、図18に示すように、XY平面内で、3番目の球から120度ずれた位置に配置する。なお、Z軸からの距離は、ここでは2番目の球のZ軸からの距離と同じとする。 FIG. 17 shows a shadow region 106 of the first to third balls by X-rays, and a fourth ball is placed on the upper surface 107 of this region 106. Further, as shown in FIG. 18, it is placed at a position shifted by 120 degrees from the third sphere within the XY plane. Note that the distance from the Z-axis is here the same as the distance from the Z-axis of the second ball.

図18からも分かるように、円柱状の第1の器具内において、4つの球は三次元的に分散配置されていることが分かる。また、図18のような配置であれば、Z軸を回転軸として回転させたとしても、全ての球のZ座標値が異なっているので、いずれの回転角度でも全ての球を光学的に観測することができる。すなわち、条件3及び5は満たされている。 As can be seen from FIG. 18, the four spheres are three-dimensionally distributed within the cylindrical first instrument. In addition, with the arrangement shown in Figure 18, even if the spheres are rotated around the Z axis, the Z coordinate values of all the spheres are different, so it is not possible to optically observe all the spheres at any rotation angle. can do. That is, conditions 3 and 5 are satisfied.

また、図9乃至図18で示した手順からすれば、円柱の中央部分から順に、円柱の側面ぎりぎり且つX線源側に球を配置した場合に生ずる影の第1の領域、影の第1の領域の上(又は下)であって円柱の側面ぎりぎり且つX線源側に球を配置した場合に生ずる影の第2の領域、影の第3の領域の上(又は下)であって円柱の側面ぎりぎり且つX線源側に球を配置した場合に生ずる影の第4の領域、といったように影の領域を作成すれば、影の領域毎に球配置面におけるXY平面内ではどの位置にも球を配置することが可能である。分散配置ということであれば、Z軸からの距離をランダムに変化させてもよい。 In addition, according to the procedure shown in FIGS. 9 to 18, starting from the center of the cylinder, the first area of the shadow that occurs when the sphere is placed at the very edge of the side of the cylinder and on the X-ray source side, and the first area of the shadow. Above (or below) the area, the second area of the shadow that occurs when the sphere is placed close to the side of the cylinder and on the X-ray source side, and above (or below) the third area of the shadow. If you create a shadow area such as the fourth area of the shadow that occurs when the sphere is placed on the edge of the side of the cylinder and on the side of the X-ray source, you can determine the position of each shadow area in the XY plane on the sphere placement surface. It is also possible to place a ball in the If it is a distributed arrangement, the distance from the Z axis may be changed randomly.

なお、一般的に、球の可能な配置位置は、評価用器具の大きさ、球の大きさ、X線源と評価用器具の距離によって制限される。評価用器具の設計に当たっては、X線源と評価用器具の距離を予め決めなければならない。また配置可能な球の数も制限を受ける。例えば評価用器具のサイズが決まっていて、多くの球を配置したい場合には、小さい球を使わざるを得ない。 Note that the possible placement positions of the sphere are generally limited by the size of the evaluation instrument, the size of the sphere, and the distance between the X-ray source and the evaluation instrument. When designing an evaluation instrument, the distance between the X-ray source and the evaluation instrument must be determined in advance. The number of balls that can be placed is also limited. For example, if the size of the evaluation instrument is fixed and you want to arrange many balls, you have no choice but to use small balls.

少しでも大きな球、あるいは少しでも多くの球を配置したい場合、評価用器具の大きさと、評価用器具とX線源との距離とを考慮すると、配置に関する自由度が増す。上の例では、X線による球の影の領域を円柱形に近似していたが、実際はもっと複雑な形状であるので、それを利用してもよい。以下、影の領域について具体的に説明する。 If you want to arrange as many balls as possible or as large as possible, the degree of freedom regarding arrangement increases by considering the size of the evaluation instrument and the distance between the evaluation instrument and the X-ray source. In the above example, the area of the sphere's shadow caused by X-rays is approximated to a cylindrical shape, but since it actually has a more complicated shape, it may be used. The shadow area will be specifically explained below.

まず、図19に示すように、円柱状の第1の器具に球が2つだけ封入された場合を考える。球のZ座標値は同じである。すなわち、円柱の長軸に直交する平面であって当該円柱の上面に近い平面に2つの球が配置されている。但し、球の数「2」は一例である。図20は、図19の上面図であり、X線がこの図に示すような方向から照射された場合、それぞれの球の影にもう一方の球が入ることはない。一方、第1の器具を90度回転させた図21の場合、左側の球によってできたX線の影に右の球が入るため、この2つの球の配置は好ましくないように見える。しかしながら、図22に示すように、X線源と検出器を結ぶ線から離れた位置に球を配置した場合、評価用器具の大きさ、球の大きさ、そしてX線源と評価用器具との位置関係によっては、Z軸上の同じ高さに2つの球を配置しても、一方の球の影に他方の球が入ることはないということがあり得る。なお、これらの2つの球以外の球については、例えば円柱の下半分の領域に例えば上記方法で配置すれば良い。 First, as shown in FIG. 19, consider a case where only two balls are enclosed in a cylindrical first instrument. The Z coordinate values of the spheres are the same. That is, two spheres are arranged on a plane that is perpendicular to the long axis of the cylinder and is close to the top surface of the cylinder. However, the number of balls "2" is an example. FIG. 20 is a top view of FIG. 19, and when X-rays are irradiated from the direction shown in this figure, each sphere will not fall into the shadow of the other sphere. On the other hand, in the case of FIG. 21 in which the first instrument is rotated 90 degrees, the right ball falls into the X-ray shadow created by the left ball, so the arrangement of these two balls appears unfavorable. However, as shown in Figure 22, if the sphere is placed away from the line connecting the X-ray source and the detector, the size of the evaluation instrument, the size of the sphere, and the distance between the X-ray source and the evaluation instrument will change. Depending on the positional relationship, even if two balls are placed at the same height on the Z axis, it is possible that one ball will not fall into the shadow of the other ball. Note that balls other than these two balls may be placed, for example, in the lower half region of the cylinder, for example, by the method described above.

この状況を模式的に示したものが図23であり、斜線部はX線による球の影を示している。X線CT装置のステージ上で第1の器具を回転させた場合、影は三次元的な軌跡を描くが、図が非常に複雑になるため、ここでは横方向から観測した場合を示している。1番目の球を配置し、次に2番目の球の配置を考える場合、この影以外の領域に2番目の球を配置する。また、2番目の球によってできる影の中に1番目の球が入ってもいけない。但し、影同士は重なってもよい。 This situation is schematically shown in FIG. 23, where the shaded area shows the shadow of the sphere caused by X-rays. When the first instrument is rotated on the stage of an X-ray CT device, the shadow traces a three-dimensional trajectory, but since the diagram becomes very complicated, here we show the case observed from the side. . When placing the first ball and then considering the placement of the second ball, the second ball is placed in an area other than this shadow. Also, the first ball must not be in the shadow created by the second ball. However, the shadows may overlap.

この状態を二次元的に示したものが図24である。このように球を配置する度にそれによって作られる影を描き、その次の球は既に設置された全ての球によって作られる影のいずれにも触れない位置に設置することを繰り返すことにより、条件3を満たすことができるようになり、より多くの球を配置することが可能である。なお、条件5を満たすか否かは別である。 FIG. 24 shows this state two-dimensionally. In this way, each time you place a sphere, you draw the shadow created by it, and by repeating the process of placing the next sphere in a position that does not touch any of the shadows created by all the spheres that have already been placed, you can improve the condition. 3, and it is possible to arrange more balls. Note that whether or not Condition 5 is satisfied is a different matter.

なお、図24では平面で説明したが、実際には三次元で検討する。1つの球が作る影の三次元的な軌跡がどのようなものかを図25乃至図27を用いて説明する。図25に示すように、円柱に球が1つだけ封入され、回転ステージがある回転位相にある場合を考える。左下方からのX線は、球の右上に向かって影を作る。この影の中に別の球が入ってはいけない。回転位相が変わったときの様子を図26に示す。但し、三次元での位置関係の把握を容易にするため、図26では回転位相はそのままで、X線の照射方向を変えて描いている。右下から来たX線は、球の左上方に影を作る。 Note that although the explanation has been made on a plane in FIG. 24, the explanation will actually be made on a three-dimensional basis. The three-dimensional locus of the shadow created by one sphere will be explained using FIGS. 25 to 27. As shown in FIG. 25, consider the case where only one sphere is enclosed in a cylinder and the rotary stage is in a certain rotational phase. X-rays from the lower left cast a shadow toward the upper right of the sphere. Another ball must not enter this shadow. FIG. 26 shows the situation when the rotational phase changes. However, in order to facilitate understanding of the three-dimensional positional relationship, FIG. 26 is drawn with the rotational phase unchanged but with the X-ray irradiation direction changed. X-rays coming from the lower right cast a shadow on the upper left of the sphere.

第1の器具を一回転させると、影も一回転し、その軌跡は傘を逆さまにしたような形状になる。この軌跡の中に別の球が入ってはいけない。言い換えると、二つ目の球は、図27に示すように、この軌跡を除いた部分のどこに配置しても良い。但し、条件5を満たすか否かは別である。 When the first instrument is rotated once, the shadow also rotates once, and its trajectory resembles an upside-down umbrella. Another ball must not enter this trajectory. In other words, the second ball may be placed anywhere other than this trajectory, as shown in FIG. 27. However, whether or not Condition 5 is satisfied is a different matter.

条件3については、上で述べたようにX線源と第1の器具との位置関係、第1の器具の大きさ、球の大きさといった要因を考慮して球の実際の配置を決定することになる。一方、条件5のみを考慮するのであれば、例えば、配置する球の個数よりも多いマス目で、観測する各面を分割し、それぞれのマス目に2以上の球が入らないように球を配置する。図28(a)に示すように、球が3つの例を考えて、第1の方向と、当該第1の方向と直交する第2の方向の2方向から円柱の側面を観測するものとする。第1の方向から見た場合、図28(b)に示すように、4つのマス目のうち3つにそれぞれ1つの球が入るように配置されている。また、第2の方向から見た場合、図28(c)に示すように、4つのマス目のうち3つにそれぞれ1つの球が入るように配置されている。このような場合には、条件5を満たしている。このようなマス目を用いる方法は一例に過ぎないが、Z軸方向の座標値が異なっていれば、条件5を満たすのは容易である。 Regarding condition 3, as mentioned above, the actual placement of the sphere is determined by considering factors such as the positional relationship between the X-ray source and the first instrument, the size of the first instrument, and the size of the sphere. It turns out. On the other hand, if only condition 5 is considered, for example, each surface to be observed is divided into more squares than the number of balls to be placed, and the balls are arranged so that no more than two balls fit into each square. Deploy. As shown in FIG. 28(a), assume that there are three spheres, and the side surface of the cylinder is observed from two directions: a first direction and a second direction perpendicular to the first direction. . When viewed from the first direction, as shown in FIG. 28(b), one ball is arranged in each of three of the four squares. Furthermore, when viewed from the second direction, as shown in FIG. 28(c), one ball is arranged in each of three of the four squares. In such a case, condition 5 is satisfied. Although the method of using such grids is just one example, Condition 5 can be easily satisfied if the coordinate values in the Z-axis direction are different.

なお、校正は、図29に示すように、第1の器具を第2の器具の上面の穴に収容した状態で、第2の器具の2つの側面A及びBからカメラ300で内部の球を撮影することで行われる。図29では側面A正面から撮影する場面を示しているが、側面B正面から撮影する場合には、カメラ300を移動させてもよいが、第1及び第2の器具を載せているステージを回転させても良い。側面Aから撮影された画像及び側面Bから撮影された画像は、情報処理装置200で、側面A及びBの角度と、両方向から撮影された画像とから、内部の各球の三次元座標を演算する。これによって、校正がなされることになる。演算の具体的内容は、既知であるからここでは説明を省略する。 In addition, as shown in FIG. 29, the calibration is performed with the first instrument housed in the hole on the top of the second instrument, and the camera 300 observing the inner sphere from two sides A and B of the second instrument. This is done by taking pictures. Although FIG. 29 shows a scene in which a photograph is taken from the front of side A, when photographing from the front of side B, the camera 300 may be moved, but the stage on which the first and second instruments are mounted may be rotated. You can let me. For the images taken from side A and the images taken from side B, the information processing device 200 calculates the three-dimensional coordinates of each internal sphere from the angles of sides A and B and the images taken from both directions. do. This will result in calibration. Since the specific contents of the calculation are already known, their explanation will be omitted here.

なお、球の材質は、ルビー、セラミック、ガラスなどが好ましい。球の外装体(すなわち球以外の第1の器具及び第2の器具)の材質は、エポキシ樹脂等が好ましい。但し、これらの材質は一例に過ぎず、球についてはその外装体とのX透過率の差が大きく高精度な形状が得られるものであれば良い。また、第1の器具及び第2の器具の形成のしやすさから、他の樹脂などを採用しても良い。 Note that the material of the ball is preferably ruby, ceramic, glass, or the like. The material of the exterior body of the ball (that is, the first device and the second device other than the ball) is preferably epoxy resin or the like. However, these materials are merely examples, and the ball may be of any material as long as it has a large difference in X transmittance with the outer body and can obtain a highly accurate shape. In addition, other resins may be used for ease of forming the first device and the second device.

[実施の形態2]
第1の実施の形態では、ベースとなる第1の器具の形状が円柱状で、校正する場合に第1の器具と第2の器具とを組み合わせて直方体状に変形させていたが、本実施の形態では、ベースとなる第1の器具の形状が直方体状で、試験する場合に補助部材である第2の器具を用いて円柱状に変形させるものである。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the shape of the first instrument serving as the base is cylindrical, and when calibrating, the first instrument and the second instrument are combined and deformed into a rectangular parallelepiped shape. In this case, the first instrument serving as the base has a rectangular parallelepiped shape, and is deformed into a cylindrical shape using the second instrument serving as an auxiliary member when testing.

具体的には、図30(a)に、ベースとなる第1の器具を示す。本実施の形態では、縦長の直方体であり、内部に条件3及び5を満たすように配置された複数の球が含まれる。この状態で、隣接する2側面から光学的に観測して球の位置を測定することで校正を行う。一方、図30(b)に、補助部材である第2の器具の例を示す。第2の器具は、第1の器具を包含する最小の円柱と第1の器具との差分である4つの部材に分かれている。そして、図30(c)に示すように、試験時には第2の器具それぞれを第1の器具のいずれかの側面に貼り付けることで円柱を形成するようになっている。本実施の形態における第1の器具と第2の器具とはX線透過率が同一または無視できる程度の差であればよく、第2の器具は透明でなくても良い。 Specifically, FIG. 30(a) shows the first instrument serving as the base. In this embodiment, it is a vertically elongated rectangular parallelepiped, and includes a plurality of spheres arranged so as to satisfy Conditions 3 and 5 inside. In this state, calibration is performed by optically observing from two adjacent sides and measuring the position of the sphere. On the other hand, FIG. 30(b) shows an example of a second instrument that is an auxiliary member. The second instrument is divided into four members that are the difference between the first instrument and the smallest cylinder that contains the first instrument. As shown in FIG. 30(c), during the test, each of the second instruments is attached to either side of the first instrument to form a cylinder. The first instrument and the second instrument in this embodiment may have the same or negligible difference in X-ray transmittance, and the second instrument may not be transparent.

このように第1の器具及び第2の器具を導入することで、条件1乃至5を満たして校正及び試験を適切に行うことができるようになる。 By introducing the first instrument and the second instrument in this manner, it becomes possible to satisfy conditions 1 to 5 and perform calibration and testing appropriately.

なお、隣り合う2側面から内部の球を光学的に観測できれば良いので、その観点から変形が可能である。すなわち、図31(a)に示すように、第1の器具は、隣接する2側面のみ平面であり、残余の側面が円柱側面の一部となっている立体で、内部に条件3及び5を満たすように配置された複数の球が含まれる。この状態で、平面である2側面から光学的に観測することで校正を行う。一方、図31(b)に示すように、補助部材である第2の器具の例を示す。第2の器具は、第1の器具を包含する最小の円柱と第1の器具との差分である2つの部材に分かれている。そして、図31(c)に示すように、試験時には第2の器具それぞれを第1の器具の2つの側面のいずれかに貼り付けることで円柱を形成するようになっている。このような評価用器具でも、第1の実施の形態と同様に、校正及び試験に用いることができる。 Note that it is sufficient if the inner sphere can be observed optically from two adjacent sides, so modifications can be made from that point of view. That is, as shown in FIG. 31(a), the first device is a three-dimensional object in which only two adjacent sides are flat and the remaining sides are part of the cylindrical side, and conditions 3 and 5 are satisfied inside. Contains multiple spheres arranged to fill. In this state, calibration is performed by optically observing from two flat sides. On the other hand, as shown in FIG. 31(b), an example of a second instrument that is an auxiliary member is shown. The second device is divided into two members that are the difference between the first device and the smallest cylinder that contains the first device. Then, as shown in FIG. 31(c), during the test, each of the second instruments is attached to either of the two sides of the first instrument to form a cylinder. Such an evaluation instrument can also be used for calibration and testing as in the first embodiment.

[製造方法について]
複数の球を内包する第1の器具については、例えば硬化した場合に透明になる樹脂で形成する。例えば、図32(a)に示すように、型枠に1番目の球を配置すべき高さまで樹脂を流し込む。そして、樹脂が固まった後、樹脂の表面(斜線の面)上に1番目の球を配置する。その後、図32(b)に示すように、型枠に2番目の球を配置すべき高さまでさらに樹脂を流し込み、樹脂が固まった後、樹脂の表面(斜線の面)上に2番目の球を配置する。さらに、図32(c)に示すように、型枠に3番目の球を配置すべき高さまでさらに樹脂を流し込み、樹脂が固まった後に、樹脂の表面(斜線の面)上に3番目の球を配置する。その後は同様で、3つしか球を配置しない場合には、所定の高さ(例えば型枠の上縁)まで樹脂を流し込んで固まるようにする。これで第1の実施の形態における第1の器具が形成される。なお、第2の実施の形態における第1の器具については、図32(a)乃至(c)で示したような手順で作成された円柱から直方体を切り出すようにしても良い。この際、直方体以外の部分には球が含まれないようにする。
[About manufacturing method]
The first device containing a plurality of spheres is made of, for example, a resin that becomes transparent when cured. For example, as shown in FIG. 32(a), resin is poured into the mold to the height at which the first ball is to be placed. After the resin hardens, the first ball is placed on the surface of the resin (the shaded surface). Then, as shown in Fig. 32(b), further resin is poured into the formwork to the height at which the second ball should be placed, and after the resin hardens, the second ball is placed on the surface of the resin (the diagonal lined side). Place. Furthermore, as shown in Figure 32(c), resin is further poured into the formwork to the height at which the third ball should be placed, and after the resin has hardened, the third ball is placed on the surface of the resin (the diagonal lined surface). Place. After that, the process is similar, and if only three balls are to be placed, the resin is poured to a predetermined height (for example, to the upper edge of the mold) and allowed to harden. This forms the first device in the first embodiment. Note that for the first instrument in the second embodiment, a rectangular parallelepiped may be cut out from a cylinder created by the procedure shown in FIGS. 32(a) to 32(c). At this time, make sure that no spheres are included in parts other than the rectangular parallelepiped.

このような方法では、樹脂の硬化に時間がかかるため製造に時間がかかるという問題がある。また、何度も樹脂を型枠に流し込むが、樹脂は通常2種類の液体を混合して作るため、何度も混合を行うことになり、混合の都度微妙に樹脂の組成が異なってしまい、結果として屈折率が一定にならず、樹脂の層が現れてしまうという問題もある。 This method has a problem in that it takes time to manufacture the resin because it takes time to harden the resin. In addition, resin is poured into the mold many times, but since resin is usually made by mixing two types of liquids, mixing is performed many times, and the composition of the resin differs slightly each time. As a result, there is also the problem that the refractive index is not constant and a resin layer appears.

そこで、型枠内で球を所望の三次元位置に配置した上で、樹脂を一気に流し込む方法も考えられる。球を所望の三次元位置に配置するには、上部からつるすか、下から支柱で支える方法が考えられる。例えば、図33(a)に示すように、土台上に、先端に球を所望の三次元位置に支持するための支柱を設置し、図33(b)に示すように、支柱の先端に球を置いた上で型枠をかぶせ、図33(c)に示すように、樹脂を一気に流し込む。このようにすれば、樹脂の層が現れることはなくなる。 Therefore, a method of placing the balls at desired three-dimensional positions within the mold and then pouring the resin all at once may be considered. In order to place the ball in the desired three-dimensional position, it is possible to either suspend it from the top or support it from below with a support. For example, as shown in FIG. 33(a), a support for supporting the ball at the desired three-dimensional position is installed on the base, and the ball is attached to the end of the support as shown in FIG. 33(b). 33(c), the resin is poured all at once. In this way, the resin layer will not appear.

一方で、支柱を別途用意することになるので、その点が問題となる。支柱を樹脂と同じ材質にすれば、屈折率もX線透過率も同じであるが、実際は全く同一にはならない。X線透過率の差については無視できる程度であると考えられるが、屈折率の差により、支柱によって球が観測できないという問題が生じ得る。 On the other hand, since a support column must be prepared separately, this poses a problem. If the struts are made of the same material as the resin, the refractive index and X-ray transmittance will be the same, but in reality they are not exactly the same. Although the difference in X-ray transmittance is considered to be negligible, the difference in refractive index may cause a problem in which the sphere cannot be observed due to the pillars.

例えば、第1の方向から円柱状の第1の器具を観測した場合、図34に示すような状態である場合を考える。この例では、3番目の球と4番目の球は、Z軸に平行な直線上に並んでしまっている。しかしながら、3番目の球が、4番目の球のための支柱より手前にあるので、3番目の球は支柱に遮られることなく観測できている。 For example, consider a case where a cylindrical first instrument is observed from the first direction and is in a state as shown in FIG. 34. In this example, the third and fourth balls are lined up on a straight line parallel to the Z axis. However, since the third ball is located in front of the support for the fourth ball, the third ball can be observed without being obstructed by the support.

一方、第2の方向から円柱状の第1の器具を観測した場合、図35に示すような状態である場合がある。すなわち、1番目の球と2番目の球は、Z軸に平行な直線上に並んでしまっており、2番目の球のための支柱が1番目の球より手前にあるので、1番目の球が支柱で遮られて観測できなくなっている。このような状態は好ましくない。 On the other hand, when the cylindrical first instrument is observed from the second direction, it may be in a state as shown in FIG. 35. In other words, the first and second balls are lined up on a straight line parallel to the Z axis, and the support for the second ball is in front of the first ball, so the first ball is obstructed by pillars and cannot be observed. Such a situation is not desirable.

よって、条件5には、支柱で球を支持するようにして球を配置する場合には、以下のような条件6が加えられる。
6.異なる2方向のいずれの方向からでも、複数の球のいずれもが、いずれの支柱にも遮られることなく光学的に観測可能であること
すなわち、図36に示すように、1番目の球と2番目の球は、Z軸に平行な直線上に並んでしまっているが、1番目の球は、2番目の球を支持する支柱より手前にあるので、全ての球を観測可能になっている。なお、支柱同士が重なっていてもそれは問題は無い。
Therefore, the following condition 6 is added to condition 5 when the ball is arranged so as to be supported by a support.
6. All of the plurality of spheres can be optically observed from any of two different directions without being obstructed by any of the supports. In other words, as shown in FIG. The first balls are lined up on a straight line parallel to the Z-axis, but since the first ball is in front of the pillar that supports the second ball, all balls can be observed. . Note that there is no problem even if the pillars overlap each other.

条件6を満たすのであれば、樹脂の材質と支柱の材質とは異なっていても良い。但し、樹脂のX線透過率と支柱のX線透過率とが同一または無視できる程度の差でなければ、試験時に影響がある。すなわち、支柱を用いる場合には、支柱と樹脂のX線透過率が同一または無視できる程度の差であることも条件となる。 As long as condition 6 is satisfied, the material of the resin and the material of the support may be different. However, unless the X-ray transmittance of the resin and the X-ray transmittance of the support are the same or have a negligible difference, there will be an effect during the test. That is, when using struts, it is also required that the X-ray transmittances of the struts and the resin be the same or have a negligible difference.

[実施の形態1及び2の変形例]
第1の実施の形態において、第1の器具を上面の穴から収容できる直方体の第2の器具の2側面を、校正時にそのまま使用できるが、それらの面は必ずしも完全な平面ではない。平面からのずれは球の位置の校正に誤差を与える。そこで、図37の上面図に示すように、測定に用いる2側面に、光学平面ガラスを近接させ、両者の隙間に、第1の器具及び第2の器具の素材(例えば樹脂)と同じ屈折率のマッチングオイルで満たす。そうすると、両者は光学的には一体となり、その観測面は平面度のよいガラスの表面となるので、より正確な校正を行うことができるようになる。
[Modifications of Embodiments 1 and 2]
In the first embodiment, the two sides of the rectangular parallelepiped second instrument that can accommodate the first instrument through the hole in the top surface can be used as they are during calibration, but these surfaces are not necessarily perfectly flat. Any deviation from the plane gives an error in the calibration of the position of the sphere. Therefore, as shown in the top view of FIG. 37, an optical plane glass is brought close to the two side surfaces used for measurement, and in the gap between the two sides, a material having the same refractive index as the material (for example, resin) of the first and second instruments is placed. Fill with matching oil. Then, the two become optically integrated, and the observation surface becomes a glass surface with good flatness, making it possible to perform more accurate calibration.

なお、第2の器具については校正時に用いる物であるから、図38の上面図に示すように、第2の器具の2側面に光学平面ガラスを密着させて、それらを一体化させても良い。 Note that since the second instrument is used during calibration, as shown in the top view of FIG. 38, optical flat glass may be brought into close contact with two sides of the second instrument to integrate them. .

さらに、第2の実施の形態においても、直方体である第1の器具の隣接する2側面についても、校正時にそのまま使用できるが、それらの面は必ずしも完全な平面ではない。平面からのずれは球の位置の校正に誤差を与える。そこで、図39の上面図に示すように、測定に用いる2側面に、光学平面ガラスを近接させ、両者の隙間に、第1の器具の素材(例えば樹脂)と同じ屈折率のマッチングオイルで満たす。そうすると、両者は光学的には一体となり、その観測面は平面度のよいガラスの表面となるので、より正確な校正を行うことができるようになる。 Furthermore, in the second embodiment as well, the two adjacent sides of the first instrument, which is a rectangular parallelepiped, can be used as they are during calibration, but these surfaces are not necessarily perfectly flat. Any deviation from the plane gives an error in the calibration of the position of the sphere. Therefore, as shown in the top view of Fig. 39, an optical flat glass is placed close to the two sides used for measurement, and the gap between the two is filled with matching oil having the same refractive index as the material (for example, resin) of the first instrument. . Then, the two become optically integrated, and the observation surface becomes a glass surface with good flatness, making it possible to perform more accurate calibration.

[その他]
上では、校正及び試験に用いることができるX線CT装置の評価用器具を説明したが、例えば高精度のX線CT装置で校正した上で、普及型のX線CT装置で試験する場合には、試験のみであるから、校正についての条件は満たさなくても良い。すなわち、条件4及び5については満たさなくても良くなる。
[others]
Above, we have explained the evaluation equipment for X-ray CT equipment that can be used for calibration and testing. Since this is only a test, the conditions for calibration do not need to be met. That is, conditions 4 and 5 do not need to be satisfied.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上で述べた条件を満たすような第1及び第2の器具の他の形状を採用しても良い。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and other shapes of the first and second instruments that satisfy the conditions described above may be adopted. good.

特に、球の配置については、本願において図示した以外にも様々なパターンを採用可能である。特に、規則的に並べるのであれば、らせん曲線上に載せるような形態も考えられる。例えば、中央から徐々に回転半径が広がり且つ高さ方向(Z軸方向)の増分が徐々に大きくなるようならせん曲線であれば、比較的容易に上で述べた条件3及び5を満たす配置が実現される。 In particular, regarding the arrangement of the balls, various patterns other than those illustrated in the present application can be adopted. In particular, if they are arranged regularly, a configuration in which they are placed on a spiral curve is also conceivable. For example, if the radius of rotation gradually expands from the center and the increments in the height direction (Z-axis direction) gradually increase, it is relatively easy to create an arrangement that satisfies conditions 3 and 5 above. Realized.

また、支柱を用いて球を配置する場合、一部の球についてのみ支柱で支持するようにしても良い。さらに、製造方法には、3Dプリンタを用いるようにしても良い。このようにすれば、球を配置する毎に樹脂を固めることなく、また、支柱を用いることなく製造することができるようになる。なお、8個の球を配置する例を述べているが、球の個数は3個以上であれば良い。 Further, when arranging the balls using supports, only some of the balls may be supported by the supports. Furthermore, a 3D printer may be used in the manufacturing method. In this way, it becomes possible to manufacture the balls without hardening the resin each time the balls are placed and without using supports. Although an example in which eight balls are arranged is described, the number of balls may be three or more.

以上述べた実施の形態をまとめると以下のようになる。 The embodiments described above can be summarized as follows.

本実施の形態の第1の態様に係るX線CT装置の評価用器具は、少なくとも隣接する2つの側面が平面である外形を有する第1の状態と円柱状の第2の状態とを実現可能である、X線CT装置の評価用器具であって、内部に複数の球を含む。そして、第1の状態で、複数の球が、2つの側面の各々から、互いに重なることなく光学的に観測可能であり、且つ、第2の状態で、円柱の長軸を中心として回転させた場合、いずれの回転角度においても、円柱に対して所定位置のX線源から放出されるいずれのX線も、2以上の球を通過することなく円柱を通過するように、複数の球が配置されている。 The evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to the first aspect of the present embodiment is capable of realizing a first state having an external shape in which at least two adjacent side surfaces are flat and a second state having a cylindrical shape. This is an evaluation instrument for an X-ray CT apparatus, and includes a plurality of balls inside. In the first state, the plurality of spheres are optically observable from each of the two sides without overlapping each other, and in the second state, the spheres are rotated about the long axis of the cylinder. In this case, the plurality of spheres are arranged so that, at any angle of rotation, any X-ray emitted from an X-ray source at a predetermined position relative to the cylinder passes through the cylinder without passing through two or more spheres. has been done.

このように複数の球を内包するような態様の評価用器具は、上で述べたような2つの状態を実現し且つ上で述べたような複数の球の配置を行うことで、校正及び試験の両方に用いることができるようになる。なお、複数の球の配置については、さらに器具内において分散配置を行うことが好ましく、1直線上に配置するのは避けた方が好ましい。また、2つの側面は垂直に接することが好ましい。 In this way, an evaluation instrument containing multiple balls can be calibrated and tested by realizing the two states described above and arranging the multiple balls as described above. It can now be used for both. Regarding the arrangement of the plurality of balls, it is preferable that the balls be arranged in a dispersed manner within the instrument, and it is preferable to avoid arranging them in one straight line. Moreover, it is preferable that the two side surfaces touch perpendicularly.

なお、上記評価用器具は、上記複数の球を含む、円柱状の第1の器具と、第1の器具を収容可能で、少なくとも隣接する2つの側面が平面である第2の器具とを有するようにしても良い。例えば、第1の実施の形態のような態様である。 The evaluation instrument includes a cylindrical first instrument that includes the plurality of balls, and a second instrument that can accommodate the first instrument and has at least two adjacent sides that are flat. You can do it like this. For example, it is an aspect like the first embodiment.

さらに、上記第2の器具の少なくとも隣接する2つの側面に、透明な平板が付加されている場合もある。第2の器具の側面の平面性を改善するために、例えばガラス板を密着させるか、マッチングオイルを挟んで付加する。 Furthermore, transparent flat plates may be added to at least two adjacent sides of the second device. In order to improve the flatness of the side surface of the second device, for example, a glass plate may be attached closely or matching oil may be added between the sides.

また、上記評価用器具は、複数の球を含み、少なくとも隣接する2つの側面が平面である第1の器具と、第1の器具の上記少なくとも隣接する2つの側面に貼り付けることで第1の器具の外形を円柱状にする第2の器具とを有するようにしても良い。例えば、第2の実施の形態のような態様である。 The evaluation device includes a first device that includes a plurality of spheres and has at least two adjacent side surfaces that are flat, and a first device that is attached to the at least two adjacent side surfaces of the first device. The second device may have a cylindrical outer shape. For example, it is an aspect like the second embodiment.

このような態様においても、上記少なくとも隣接する2つの側面に透明な平板が付加されている場合もある。第1の器具の側面の平面性を改善するためである。 Even in such an embodiment, transparent flat plates may be added to at least the two adjacent side surfaces. This is to improve the flatness of the side surface of the first instrument.

また、複数の球の少なくともいずれかが支柱に支持されている場合には、上記2つの側面の各々からも、さらに複数の球のいずれもが支柱に遮ることなく光学的に観測可能であるように、複数の球が配置されるようにする。これによって、支柱を用いている場合でも校正を適切に行うことができるようになる。なお、支柱は、評価用器具のX線透過率と実質的に同じX線透過率を有する材質であることが好ましい。実質的に同じX線透過率又は同じX線透過率というのは、透過像において差が識別できない程度であれば該当するものとする。 In addition, if at least one of the plurality of balls is supported by the support, it is possible to optically observe each of the plurality of balls from each of the above two sides without being obstructed by the support. , so that multiple balls are placed. This makes it possible to properly perform calibration even when a support is used. Note that the support column is preferably made of a material having substantially the same X-ray transmittance as the X-ray transmittance of the evaluation instrument. Substantially the same X-ray transmittance or the same X-ray transmittance applies if the difference is indiscernible in the transmission image.

本実施の形態の第2の態様に係るX線CT装置の評価用器具は、X線CT装置の円柱状の評価器具であって、内部に複数の球を含む。そして、円柱の長軸を中心として回転させた場合、いずれの回転角度においても、円柱に対して所定位置のX線源から放出されるいずれのX線も、2以上の球を通過することなく評価用器具を通過するように、複数の球が配置されているものである。普及型のX線CT装置の試験に用いることができる。 The evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to the second aspect of the present embodiment is a cylindrical evaluation instrument for an X-ray CT apparatus, and includes a plurality of balls inside. When the cylinder is rotated about its long axis, at any rotation angle, any X-rays emitted from the X-ray source at a predetermined position relative to the cylinder will not pass through two or more spheres. A plurality of balls are arranged so as to pass through an evaluation instrument. It can be used to test popular X-ray CT devices.

なお、第1の態様に係る円柱状の第1の器具を、第2の器具の収容部に位置を合わせて収容させて、上記2つの側面の各々から複数の球を観測して、観測結果から複数の球の各々の位置を決定するようにしても良い。この場合、収容部と評価用器具との隙間にマッチングオイルを注入しても良い。さらに、上記2つの側面の各々に透明な平板を付加するか又は上記2つの側面の各々にマッチングオイルを挟んで透明な平板を付加した後に、複数の球を観測するようにしても良い。 Note that the cylindrical first instrument according to the first aspect is accommodated in the accommodation section of the second instrument, and a plurality of balls are observed from each of the two sides, and the observation results are as follows. The position of each of the plurality of balls may be determined from the following. In this case, matching oil may be injected into the gap between the housing part and the evaluation instrument. Furthermore, a plurality of spheres may be observed after adding a transparent flat plate to each of the two side surfaces or adding a transparent flat plate to each of the two side surfaces with matching oil sandwiched therebetween.

また、第1又は第2の態様に係るX線CT装置の評価用器具において、円柱の長軸に直交する平面であって当該円柱の上半分又は下半分の領域に含まれる平面に複数の球のうちの2以上の球が配置され、複数の球のうち上記2以上の球以外の球を、円柱内において上記領域外の領域に配置するようにしても良い。このように簡易な方法にて複数の球を配置しても有効である。 Furthermore, in the evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to the first or second aspect, a plurality of spheres may be provided on a plane that is perpendicular to the long axis of the cylinder and that is included in the upper half or lower half area of the cylinder. Two or more of the balls may be arranged, and balls other than the two or more balls among the plurality of balls may be arranged in an area outside the above-mentioned area within the cylinder. It is also effective to arrange a plurality of balls using this simple method.

Claims (8)

少なくとも隣接する2つの側面が平面である外形を有する第1の状態と円柱状の第2の状態とを実現可能である、X線CT装置の評価用器具であって、
内部に複数の球を含み、
前記第1の状態で、前記複数の球が、前記2つの側面の各々から、互いに重なることなく光学的に観測可能であり、且つ、
前記第2の状態で、円柱の長軸を中心として回転させた場合、いずれの回転角度においても、前記円柱に対して所定位置のX線源から放出されるいずれのX線も、2以上の球を通過することなく前記円柱を通過するように、
前記複数の球が配置されている
X線CT装置の評価用器具。
An evaluation instrument for an X-ray CT apparatus, which is capable of realizing a first state having an outer shape in which at least two adjacent side surfaces are flat and a second state having a cylindrical shape,
Contains multiple spheres inside,
In the first state, the plurality of spheres are optically observable from each of the two side surfaces without overlapping each other, and
When the cylinder is rotated about its long axis in the second state, any X-rays emitted from the X-ray source at a predetermined position with respect to the cylinder at any rotation angle will have two or more so as to pass through the cylinder without passing through the sphere,
An evaluation instrument for an X-ray CT apparatus, in which the plurality of balls are arranged.
前記複数の球を含む、円柱状の第1の器具と、
前記第1の器具を収容可能な収容部を有し、少なくとも隣接する2つの側面が平面である第2の器具と、
を有する請求項1記載のX線CT装置の評価用器具。
a cylindrical first instrument including the plurality of balls;
a second instrument having a accommodating portion capable of accommodating the first instrument, and at least two adjacent side surfaces are flat;
An evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記第2の器具の前記少なくとも隣接する2つの側面に、透明な平板が付加されている
請求項2記載のX線CT装置の評価用器具。
The X-ray CT apparatus evaluation instrument according to claim 2, wherein a transparent flat plate is added to the at least two adjacent side surfaces of the second instrument.
前記複数の球を含み、少なくとも隣接する2つの側面が平面である第1の器具と、
前記第1の器具の前記少なくとも隣接する2つの側面に貼り付けることで前記第1の器具の外形を円柱状にする第2の器具と、
を有する請求項1記載のX線CT装置の評価用器具。
a first instrument that includes the plurality of spheres and has at least two adjacent sides that are flat;
a second device that is attached to the at least two adjacent side surfaces of the first device to make the first device have a cylindrical outer shape;
An evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記少なくとも隣接する2つの側面に透明な平板が付加されている
請求項4記載のX線CT装置の評価用器具。
The X-ray CT apparatus evaluation instrument according to claim 4, wherein transparent flat plates are added to at least two adjacent side surfaces.
前記複数の球の少なくともいずれかが支柱に支持されている場合、前記2つの側面の各々からも、さらに前記複数の球のいずれもが前記支柱に遮ることなく光学的に観測可能であるように、前記複数の球が配置されている
請求項1乃至5のいずれか1つ記載のX線CT装置の評価用器具。
When at least one of the plurality of spheres is supported by a support, all of the plurality of spheres can be optically observed from each of the two side surfaces without being obstructed by the support. The X-ray CT apparatus evaluation instrument according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of balls are arranged.
前記支柱が、前記評価用器具において前記複数の球以外の部分のX線透過率と同じX線透過率を有する請求項6記載のX線CT装置の評価用器具。 The evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to claim 6, wherein the support column has the same X-ray transmittance as the X-ray transmittance of a portion of the evaluation instrument other than the plurality of spheres. 前記第2の状態で、前記円柱の長軸に直交する平面であって当該円柱の上半分又は下半分の領域に含まれる平面に前記複数の球のうちの2以上の球が配置され、前記複数の球のうち前記2以上の球以外の球を、前記円柱内において前記領域外の領域に配置する
請求項1記載のX線CT装置の評価用器具。
In the second state, two or more of the plurality of spheres are arranged on a plane that is perpendicular to the long axis of the cylinder and included in the upper half or lower half area of the cylinder, and The evaluation instrument for an X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein balls other than the two or more balls among the plurality of balls are arranged in a region outside the region within the cylinder.
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