[發(fā)明專利]透射X射線分析裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210274472.7
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102954973A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 的場吉毅
• 申請（專利權）人: 精工電子納米科技有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;李浩

技術領域

本發(fā)明涉及一種使用時間延遲積分（TDI）式的傳感器而能夠測定試料的透射X射線的透射X射線分析裝置及方法。

背景技術

以往，X射線透射成像被用于試料中的異物的檢測、元素的濃度不均的檢測。作為這樣的X射線透射成像的方法，為人所知的方法是，將試料的透射X射線通過熒光板等轉換為熒光，使用攝像元件（電荷耦合元件；CCD（Charge?Coupled?Devices））檢測該熒光。并且，作為使用CCD進行的檢測方法，有使用將多個攝像元件沿一個方向排列的線性傳感器，對試料進行掃描不斷取得線狀的圖像而得到試料的2維圖像的方法。

然而，當試料在掃描方向的移動速度變快時，線性傳感器的電荷積累時間變短，線性傳感器的靈敏度低時S/N比將會降低。出于這樣的原因，利用將多個線性傳感器沿掃描方向并排，并將積累在一個線性傳感器中的電荷轉移到鄰接的下一個線性傳感器的TDI（Time?Delay?and?Integration：時間延遲積分）傳感器。TDI傳感器中，第1級的線性傳感器中積累的電荷被轉移到第2級的線性傳感器，在第2級的傳感器中，將從第1級的線性傳感器轉移的電荷和自身感光而積累的電荷相加后轉移到第3級的線性傳感器。這樣，各線性傳感器依次相加從前級的線性傳感器轉移來的電荷，轉移到最后級的線性傳感器的累積電荷被輸出。

這樣TDI傳感器在級數為T的時候，和單一的線性傳感器相比積累T倍的電荷，在對比度變?yōu)門倍的同時噪聲得到減低，在能高速進行測定的同時S/N比提高。

另一方面，因為TDI傳感器具有高靈敏度，所以感光光量的變動會在檢測圖像中產生缺陷（artifact：偽影）、用于電荷轉移的垂直轉移時鐘的上升和下降時噪聲重疊的不良。在此，開發(fā)有使用電路控制TDI傳感器的累加級數的技術（專利文獻1、2）。

此外，根據本發(fā)明者的調研，將TDI傳感器用于透射X射線分析時有以下問題：TDI傳感器的累加級數越多景深則越小，只會在有厚度的試料的深度方向上的一部分上對焦構成像，其以外的部分不能構成像，不能夠把握整體。

專利文獻1：日本特開2000-50063號公報；

專利文獻2：日本特開2010-4105號公報。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的問題

然而，專利文獻1、2中記載的技術使用電路控制TDI傳感器的累加級數，必須通過ASIC等制造具備專用的IC（Integrated?Circuit：集成電路）的TDI傳感器，或者變更TDI傳感器的運算軟件，不能夠利用通用的TDI傳感器，因此會提高成本。另外，像專利文獻1、2中記載的技術那樣，累加級數在電路、運算軟件上被設定時，測定者難以對應試料的厚度、種類等自由地調節(jié)T累加級數。

本發(fā)明為解決上述問題而做出，其目的在于提供一種能夠容易且大范圍地調節(jié)TDI傳感器的累加級數的X射線分析裝置及方法。

為達成上述目的，本發(fā)明的透射X射線分析裝置對既定的掃描方向上相對移動的試料的透射X射線像進行檢測，其中具備：時間延遲積分式的TDI傳感器，以2維狀具備多個讀取將由來于所述透射X射線像的圖像光電轉換而生成的電荷的攝像元件，該TDI傳感器在所述掃描方向上多級排列線性傳感器，該線性傳感器中所述攝像元件沿與所述掃描方向垂直的方向排列，將積累在一個線性傳感器中的電荷轉移到鄰接的下一個線性傳感器；遮蔽裝置，配置于所述TDI傳感器和所述試料之間，沿掃描方向前進后退而遮蔽入射到所述TDI傳感器的所述圖像；以及遮蔽裝置位置控制裝置，控制所述遮蔽裝置的位置以遮蔽既定級數的所述線性傳感器。。

依據本透射X射線分析裝置，因為通過遮蔽裝置物理調節(jié)TDI傳感器的累加級數即可，所以不用制造用電路、運算軟件控制累加級數的專用的TDI傳感器，能夠利用通用的TDI傳感器以降低成本。另外，使用專用的TDI傳感器調節(jié)累加級數時，測定者難以自由地調節(jié)累加級數，但是本發(fā)明中因為物理調節(jié)遮蔽裝置的移動量即可，所以能夠自由地調節(jié)TDI傳感器的累加級數。

另外將TDI傳感器用于透射X射線分析時，有TDI傳感器的累加級數越多景深則越小，只會在有厚度的試料的深度方向上的一部分上對焦構成像，其以外的部分不構成像，不能夠把握整體的問題。因此，本發(fā)明的透射X射線分析裝置中，因為測定者能夠自由地調節(jié)累加級數，所以能夠最大范圍地設定有厚度的試料的對焦范圍。