以下、本発明の好適な実施形態について� ��図面を参照して詳細に説明する。なお、各� ��において同一又は相当部分には同一符号を� ��し、重複する説明を省略する。

 図1は、本発明に係る放射線検出器の一実 施形態であるX線ラインセンサが適用された� �破壊検査システムの構成図である。図1に示� ��れるように、非破壊検査システム50は、被� �査物Sを搬送するベルトコンベア51と、ベル� �コンベア51で搬送される被検査物Sに向かっ� �X線を出射するX線源52と、被検査物Sを透過し た低エネルギ範囲のX線(第1のエネルギ範囲の 放射線)及び高エネルギ範囲のX線(第2のエネ� �ギ範囲の放射線)を検出するデュアルエナジ� ��タイプのX線ラインセンサ(一次元センサ)1と 、被検査物S、X線源52及びX線ラインセンサ1を 覆うX線遮蔽ボックス53と、X線ラインセンサ1� ��電気的に接続されたコンピュータ54と、を� �えている。コンピュータ54は、同時に取得さ れた低エネルギ範囲のX線透過像及び高エネ� �ギ範囲のX線透過像に基づいて、所定の処理( 例えば、重み付け減算や重ね合せ等)が施さ� �た処理画像を作成する。

 以下、一次元センサとしてラインセンサ� ��例示するが、これに限定されるものではな� ��、本発明に係る放射線検出器に適用可能な� ��の他の一次元センサとしては、例えば、TDI� ��ンサ等が挙げられる。

 このように構成された非破壊検査システ� ��50によれば、食品や電子部品等の被検査物S� ��対し、異物の検出を始めとして、成分分布� ��計測や重量の計測等を高い精度で実現する� ��とができる。

 図2は、図1のX線ラインセンサの断面図で� ��り、図3は、図2のX線ラインセンサの要部拡� ��図であり、図4は、図3のX線ラインセンサのI V-IV線に沿っての断面図である。図2~4に示さ� �るように、X線ラインセンサ1は、アルミニウ ムからなる直方体状の機構体2を備えている� �機構体2は、前側(X線源52側)を構成する前段� �3及び後側を構成する後段部4を有しており、 前段部3には、開口5が設けられている。

 機構体2の前側には、X線源52から出射され たX線を通過させるスリット構造体6が取り付� ��られている。スリット構造体6は、所定の方 向(前側から見た場合に、被検査物Sの搬送方� ��と直交する方向)に延在するスリット7aが形� ��された第1の板状部材7、及び第1の板状部材7 を後側から支持する第2の板状部材8を有して� ��る。第1の板状部材7は、X線を遮蔽する金属( 例えば、鉛)からなり、第2の板状部材8は、第 1の板状部材7に用いられる金属よりも硬度が� ��い金属(例えば、ステンレス鋼)からなる。

 第2の板状部材8には、スリット7aにおいて その長手方向に延在する一方の縁部及び他方 の縁部に沿って、後側に向かって立設された 壁部8aが形成されている。壁部8aは、機構体2� ��前段部3に設けられた開口5内に配置されて� �る。

 機構体2の前段部3の内面には、第1の光検� ��器11が取り付けられている。第1の光検出器1 1は、機構体2の前段部3に固定された矩形板状 の第1の基板12、わずかな第1の隙間13を取りつ つ所定の方向に沿って1次元に第1の基板12上� �配置された複数(例えば、8~14個)の第1の光検� ��デバイス14、及び第1の基板12上に配置され� �各光検出デバイス14とワイヤボンディングに よって電気的に接続されたアンプ回路15等を� ��している。第1の光検出デバイス14には、X線 の入射方向(被検査物Sの搬送方向及び所定の� ��向と直交する方向)においてスリット7aと対� ��するように、光電変換素子である第1の光検 出部16が所定の方向に沿って1次元に複数(例� �ば、128個)形成されている。

 機構体2の後段部4の内面には、第2の光検� ��器17が取り付けられている。第2の光検出器1 7は、機構体2の後段部4に固定された矩形板状 の第2の基板18、わずかな第2の隙間19を取りつ つ所定の方向に沿って1次元に第2の基板18上� �配置された複数(例えば、8~14個)の第2の光検� ��デバイス21、及び第2の基板18上に配置され� �各光検出デバイス21とワイヤボンディングに よって電気的に接続されたアンプ回路22等を� ��している。第2の光検出デバイス21には、X線 の入射方向において第1の光検出部16のそれぞ れと対向するように、光電変換素子である第 2の光検出部23が所定の方向に沿って1次元に� �数(例えば、128個)形成されている。

 なお、第1の光検出器11の構成と第2の光検 出器17の構成とは略同一であり、光検出デバ� ��ス14,21としては、例えば、CCDやCMOS等のライ� ��センサが用いられる。そして、前側から見� ��場合に、所定の方向と直交する方向におい� ��、第1の基板12の一方の縁部12aは、第2の基板 18の一方の縁部18aよりも外側に位置しており� ��第2の基板18の他方の縁部18bは、第1の基板12� ��他方の縁部12bよりも外側に位置している。

 第1の光検出デバイス14及び第1の隙間13の� ��側には、所定の方向に沿って延在し、低エ� ��ルギ範囲のX線を吸収して光を発する第1の� �ンチレータ層24が配置されている。第1の光� �出デバイス14の第1の光検出部16は、第1の接� �剤25によって第1のシンチレータ層24の前側に 固定され、第1のシンチレータ層24が発した光 を電気信号に変換する。第1の接着剤25は、第 1のシンチレータ層24と第1の光検出デバイス14 との間だけでなく、第1の隙間13にも充填され ている。

 第1のシンチレータ層24は、例えば、ガド� ��ニウムによって、厚さが0.1mm程度のテープ� �に一体的に形成されている。第1のシンチレ� ��タ層24の幅は、前側から見た場合に、所定� �方向と直交する方向において、スリット7aの 幅よりも広くなっている。

 第2の光検出デバイス21及び第2の隙間19の� ��側には、所定の方向に沿って延在し、高エ� ��ルギ範囲のX線を吸収して光を発する第2の� �ンチレータ層26が配置されている。第2の光� �出デバイス21の第2の光検出部23は、第2の接� �剤27によって第2のシンチレータ層26の後側に 固定され、第2のシンチレータ層26が発した光 を電気信号に変換する。第2の接着剤27は、第 2のシンチレータ層26と第2の光検出デバイス21 との間だけでなく、第2の隙間19にも充填され ていてもよいし、充填されていなくてもよい 。

 第2のシンチレータ層26は、X線の入射方向 において第2の光検出部23のそれぞれと対向す るように、所定の方向に沿って1次元に配置� �れた複数のシンチレータ部28、及びX線の入� �方向において対向する第2の光検出部23が固� �される面を除いてシンチレータ部28を覆う反 射層29を有している。シンチレータ部28は、� �エネルギ範囲のX線を吸収して光を発するが� ��高解像度を維持しつつ高エネルギ範囲のX線 を確実に吸収させるために、例えば、タング ステン酸カドニウムによって、底面が0.4mm×0. 4mm、高さが2mm程度の四角柱状に形成されてい る。反射層29は、例えば、アルミニウム等の� ��属を蒸着した遮光板をシンチレータ部28に� �着することで形成されており、X線を通過さ� ��、且つ第1のシンチレータ層24が発した光及� ��シンチレータ部28が発した光を反射する。� �の場合、シンチレータ部28と第2の光検出部23 とが固定される面を除くシンチレータ部28の� ��の他の面が反射板で覆われて、反射層29を� �成することが好ましい。反射層29では、前側 から見た場合に所定の方向と直交する方向に おいて対向する部分29aの厚さがその他の部分 の厚さよりも厚くなっている。反射層29は、� ��ンチレータ部28にアルミニウムを蒸着する� �とで形成された反射膜であってもよい。

 なお、第1のシンチレータ層24と第1の光検 出器11との固定に用いられる第1の接着剤25の� ��度と、第2のシンチレータ層26と第2の光検出 器17との固定に用いられる第2の接着剤27の硬� ��とでは、第1のシンチレータ層24と第1の光検 出器11との間における第1の温度変形量の差、 及び第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17 との間における第2の温度変形量の差のうち� �温度変形量の差が大きい方に用いられる接� �剤の硬度が温度変形量の差が小さい方に用� �られる接着剤の硬度よりも低くなっている� �本実施形態では、第1のシンチレータ材料と� ��2のシンチレータ材料とが異なるため、温度 変形量が異なる。ここで、接着剤の硬度とし ては、例えば、ショア硬さ(JIS Z2246)を適用す ることができる。また、第1のシンチレータ� �24と(、反射層29が設けられた)第2のシンチレ� ��タ層26とは、摺動するように接触させられ� �いる。第1のシンチレータ層24及び反射層29の 界面と、第2のシンチレータ層26及び反射層29� ��界面との両面を、それぞれ接着剤で固定し� ��もよいし、あるいは、どちらか一方の界面� ��みを接着固定してもよい。前者の場合、上� ��と同様に、第1のシンチレータ層24と第1の光 検出器11との間における第1の温度変形量の差 、及び第2のシンチレータ層26と第2の光検出� �17との間における第2の温度変形量の差のう� �、温度変形量の差が大きい方に用いられる� �着剤の硬度が温度変形量の差が小さい方に� �いられる接着剤の硬度よりも低くなってい� �。温度変形量の相違に応じて、硬度の異な� �接着剤を用いることにより、反射層29とシン チレータと界面での剥離や、検出器とシンチ レータとの界面での剥離を防止することがで きる。また後者では、第1のシンチレータ層24 と第2のシンチレータ層26とは、反射層29を介� ��て摺動するように接触されるため、温度変� ��量の差に起因する各界面での剥離を防止す� ��ことができる。そして、第2のシンチレータ 層26の厚さよりも第1のシンチレータ層24の厚� ��が極めて薄くされるなど、第1のシンチレー タ層24の構成と第2のシンチレータ層26の構成� ��は相違している。

 第1の光検出器11の第1の基板12上には、電� ��信号出力用のコネクタ31が接続されている� �第1の光検出器11から出力された電気信号は� �コネクタ31及びA/D変換・走査変換回路基板33� ��を介してコンピュータ54に伝送される。同� �に、第2の光検出器17の第2の基板18上には、� �気信号出力用のコネクタ32が接続されている 。第2の光検出器17から出力された電気信号は 、コネクタ32及びA/D変換・走査変換回路基板3 4等を介してコンピュータ54に伝送される。

 以上のように構成されたX線ラインセンサ 1が適用された非破壊検査システム50の動作に ついて説明する。

 X線源52から出射されて被検査物Sを透過し たX線は、スリット7a及び壁部8a,8a間を通過し� ��第1の光検出器11を透過して第1のシンチレー タ層24に入射する。第1のシンチレータ層24に� ��射したX線のうち低エネルギ範囲のX線は、� �1のシンチレータ層24によって吸収され、こ� �とき、第1のシンチレータ層24が発した光は� �第1の光検出器11の第1の光検出部16によって� �気信号に変換される。この電気信号は、第1� ��光検出器11のアンプ回路15、コネクタ31及びA /D変換・走査変換回路基板33等を介してコン� �ュータ54に伝送され、コンピュータ54によっ� ��低エネルギ範囲のX線透過像が取得される。

 第1のシンチレータ層24に入射したX線のう ち高エネルギ範囲のX線は、第1のシンチレー� ��層24及び反射層29を透過して第2のシンチレ� �タ層26のシンチレータ部28によって吸収され� ��このとき、シンチレータ部28が発した光は� �第2の光検出器17の第2の光検出部23によって� �気信号に変換される。この電気信号は、第2� ��光検出器17のアンプ回路22、コネクタ32及びA /D変換・走査変換回路基板34等を介してコン� �ュータ54に伝送され、コンピュータ54によっ� ��高エネルギ範囲のX線透過像が取得される。

 そして、同時に取得された低エネルギ範� ��のX線透過像及び高エネルギ範囲のX線透過� �は、コンピュータ54によって所定の処理(例� �ば、重み付け減算や重ね合せ等)が施されて� ��被検査物Sの処理画像が作成される。これに より、ベルトコンベア51で搬送される被検査� ��Sに対して、異物の検出、成分分布の計測、 重量の計測等を高い精度で実現することがで きる。

 以上説明したように、X線ラインセンサ1� �は、図4に示されるように、低エネルギ範囲� ��X線を吸収して光を発する第1のシンチレー� �層24と、高エネルギ範囲のX線を吸収して光� �発する第2のシンチレータ層26とが接触させ� �れており、更に、後側に配置された第2のシ� ��チレータ層26の厚さよりも、前側に配置さ� �た第1のシンチレータ層24の厚さが薄くなっ� �いる(隣り合う第1の光検出部16の中心間距離� ��りも小さくなっている)。これらにより、同 じ角度で前側から入射した低エネルギ範囲の X線及び高エネルギ範囲のX線に対する第1のシ ンチレータ層24での発光位置P1と第2のシンチ� ��ータ層26での発光位置P2とのずれ量が小さく なるため、このとき、第1のシンチレータ層24 が発した光及び第2のシンチレータ層26が発し た光は、X線の入射方向において対向する第1� ��光検出部16及び第2の光検出部23によって検� �されることになる。従って、同時に取得さ� �た低エネルギ範囲のX線透過像と高エネルギ� ��囲のX線透過像とがずれるのを防止すること ができる。

 また、X線ラインセンサ1では、第1のシン� ��レータ層24と第1の光検出器11との固定に用� �られる第1の接着剤25の硬度と、第2のシンチ� ��ータ層26と第2の光検出器17との固定に用い� �れる第2の接着剤27の硬度とでは、第1のシン� ��レータ層24と第1の光検出器11との間におけ� �第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレー タ層26と第2の光検出器17との間における第2の 温度変形量の差のうち、温度変形量の差が大 きい方に用いられる接着剤の硬度が温度変形 量の差が小さい方に用いられる接着剤の硬度 よりも低くなっている。このため、第1のシ� �チレータ層24と第1の光検出器11との間におけ る第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレ� ��タ層26と第2の光検出器17との間における第2� ��温度変形量の差のうち、温度変形量の差が� ��さい方は勿論、温度変形量の差が大きい方� ��おいても、シンチレータ層と光検出器との� ��離を抑止して、それらの剥離部分で感度(輝 度)が著しく低下するのを回避することがで� �る。

 また、X線ラインセンサ1では、図2に示さ� ��るように、第1の光検出器11の構成と第2の光 検出器17の構成とが略同一であるため、X線ラ インセンサ1の製造コストの低廉化を図るこ� �ができる。更に、第1のシンチレータ層24の� �成と第2のシンチレータ層26の構成とが相違� �ているため、第1のシンチレータ層24に低エ� �ルギ範囲のX線を吸収させ、第2のシンチレー タ層26に高エネルギ範囲のX線を吸収させるこ とを容易に実現することができる。

 また、X線ラインセンサ1では、図4に示さ� ��るように、第1の光検出部16は、第1の隙間13� ��取りつつ所定の方向に沿って1次元に配置さ れた複数の第1の光検出デバイス14のそれぞれ に少なくとも2つ形成されることで、所定の� �向に沿って1次元に配置され、第1の接着剤25� ��、第1のシンチレータ層24と第1の光検出デバ イス14との間及び第1の隙間13に充填されてい� ��。同様に、第2の光検出部23は、第2の隙間19� ��取りつつ所定の方向に沿って1次元に配置さ れた複数の第2の光検出デバイス21のそれぞれ に少なくとも2つ形成されることで、所定の� �向に沿って1次元に配置され、第2の接着剤27� ��、第2のシンチレータ層26と第2の光検出デバ イス21との間に充填されている。これらによ� ��、隣り合う光検出デバイス14,14同士や隣り� �う光検出デバイス21,21同士が接触してそれら が破損するのを回避することができる。

 また、X線ラインセンサ1では、第1のシン� ��レータ層24と第2のシンチレータ層26とが摺� �するように接触させられている。これによ� �、第1のシンチレータ層24と第2のシンチレー� ��層26との間において温度変形量の差が生じ� �も、第1のシンチレータ層24と第2のシンチレ� ��タ層26とが互いに摺動するため、第1のシン� ��レータ層24と第1の光検出器11との剥離、及� �第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17と� �剥離をより一層確実に抑止することができ� �。

 本発明は、上述した実施形態に限定され� ��ものではない。例えば、上記実施形態では� ��製造コストの低廉化の観点から、第1の光検 出器11の構成と第2の光検出器17の構成とが略� ��一であったが、第1の光検出器11の構成と第2 の光検出器17の構成とが相違していてもよい� ��