[發(fā)明專利]X射線CT系統(tǒng)及X射線CT方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580038911.2
• 申請日: 2005-10-26
• 公開（公告）號: CN101057135A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龜川正之
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 魏曉剛;李曉舒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)X射線CT系統(tǒng)以及一種工業(yè)X射線CT方法，用來獲得斷層圖像以非破壞性的檢測諸如電子元件等工業(yè)產(chǎn)品的內(nèi)部缺陷，內(nèi)部結(jié)構(gòu)等等。

背景技術(shù)

在工業(yè)X射線CT系統(tǒng)中，通常旋轉(zhuǎn)臺繞一個垂直于X射線光軸的軸旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)臺設(shè)置在互相相對的X射線源和X射線檢測器之間。當(dāng)檢測對象被固定在旋轉(zhuǎn)臺上時，X射線發(fā)射到檢測對象上。每次旋轉(zhuǎn)臺以預(yù)定的微小角度旋轉(zhuǎn)時，X射線透射的數(shù)據(jù)從X射線檢測器獲得。沿著與旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸的垂直的平面獲取的檢測對象的斷層圖像通過利用獲得的X射線透射數(shù)據(jù)重建(參見，例如，專利文件1)。旋轉(zhuǎn)臺通常通過移動機(jī)構(gòu)在X射線光軸(X軸方向)方向和垂直于該軸的方向(y軸和z軸方向)可移動。一種已知的X射線CT系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有xy臺，用來在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的兩個方向(x軸和y軸方向)移動檢測對象。

專利文件1：日本專利待公開出版號2004-117024

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的問題

順便提一句，在如上敘述的工業(yè)X射線CT系統(tǒng)領(lǐng)域，例如，當(dāng)需要得到安裝在電路板上的半導(dǎo)體芯片附近區(qū)域的斷層圖像時，檢測對象必須靠近X射線源越近越好，原因諸如盡可能高的增大比例因數(shù)以及得到盡可能亮的斷層圖像的期望。由于CT投影時安裝在旋轉(zhuǎn)臺上的檢測對象必須被旋轉(zhuǎn)，在實(shí)際CT投影前，操作者通過旋轉(zhuǎn)安裝有檢測對象的旋轉(zhuǎn)臺以及從觀察孔檢查到X射線源的距離調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺的位置。旋轉(zhuǎn)臺設(shè)置為使該旋轉(zhuǎn)臺更接近到檢測對象處于與X射線源干涉的位置緊前的程度。然而，有一個問題是操作很費(fèi)力。

另外，在xy臺設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺上的設(shè)備中，檢測對象期望的位置可移動到旋轉(zhuǎn)中心附近，上述調(diào)整操作必須在xy臺移動后再次執(zhí)行，因此來確定X射線源是否不受干涉影響。此操作是工作效率下降的一個原因。

另外，在所謂的半掃描成像例子中檢測對象被旋大約半圈多一點(diǎn)(相應(yīng)的，實(shí)際上，180°以及X射線的安裝角之和)來完成CT投影，而且重建被完成，檢測對象可以在更大程度上靠近X射線源。特別地，這對觀察在印刷電路板上的集成電路封裝件等的焊接部分時所觀察的區(qū)域從檢測對象中心偏移的情況有效。在這種情況下，必須注意檢測對象的旋轉(zhuǎn)方向和檢測對象和X射線源之間的距離的設(shè)定。

為了得到所需要的斷層圖像，不用說斷層上X射線透射數(shù)據(jù)的所有點(diǎn)都需要。然而，根據(jù)比例因子等等，該比例因子以旋轉(zhuǎn)臺和X射線檢測器的關(guān)于X射線源在X射線光軸方向的位置為基礎(chǔ)，可能產(chǎn)生需要不能完全滿足的情況。在X射線CT系統(tǒng)中，在得到檢測對象的X射線透射的圖像數(shù)據(jù)前，檢測對象固定在旋轉(zhuǎn)臺上時旋轉(zhuǎn)一圈并處于X射線照射下，并時刻從X射線熒光圖像檢查檢測對象是否處于所需斷層圖像可以得到的位置。根據(jù)檢查結(jié)果，位置必須改變，這又造成一個問題，即操作是費(fèi)力的。

因此作出本發(fā)明來克服相關(guān)技術(shù)的工業(yè)X射線CT系統(tǒng)的缺點(diǎn)。本發(fā)明的主要目的是提供一種X射線CT系統(tǒng)和X射線CT方法，防止在檢測對象旋轉(zhuǎn)過程中與X射線源干涉的發(fā)生，并不需要由操作者在CT投影之前旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)臺完成的檢查操作。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種X射線系統(tǒng)，該系統(tǒng)甚至在選擇半掃描操作時也不需要操作者專門注意檢測對象和X射線源之間的距離以及旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)方向。

本發(fā)明的另外一個目的是提供一種X射CT系統(tǒng)，從而能否得到所需要的斷層圖像可以直接得知。

解決問題的手段

為了解決上面描述的主要問題，本發(fā)明的X射線CT系統(tǒng)包括：一個旋轉(zhuǎn)臺，該旋轉(zhuǎn)臺設(shè)置在彼此相對布置的X射線源和X射線檢測器之間，并支持著檢測對象圍繞與X射線光軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；以及重建計(jì)算部分用來通過利用檢測對象的X射線透射數(shù)據(jù)沿著垂直于旋轉(zhuǎn)軸的平面重建斷層圖像，該透射數(shù)據(jù)在旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時以每一個預(yù)定角度獲得，X射線CT系統(tǒng)包括：

光學(xué)照相機(jī)，用于從沿著旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸的位置或者與旋轉(zhuǎn)軸接近的位置拍攝位于旋轉(zhuǎn)臺上的檢測對象；

圖像處理部分，該部分通過由光學(xué)照相機(jī)拍攝的檢測對象的外部圖像獲得有關(guān)檢測對象形狀，尺寸以及與旋轉(zhuǎn)軸的相對位置等信息，以及

干涉監(jiān)控部分，在旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時通過利用由圖像處理部分獲得的信息監(jiān)控檢測對象和X射線源之間的干涉。