专利名称：放射线检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放射线(诸如X射线、β射线、Y射线等)检测装置。更具体地 说，本发明涉及一种适用于从料卷中拉出片状样品(下文中仅称为样品)并为样品增加功 能的制造工序(诸如涂布、修边、表面改性、涂覆或干燥等)的放射线检测装置。
背景技术：
在要测量诸如薄膜片材或电极片材等用于电池的高性能片材的膜厚的情况下，通 常，测量成品的膜厚，并且根据需要将产品区分为良品和次品，然后将产品缠绕在成品卷 上。此外，可以在装料刚完成时，或可以在每个增值工序期间，根据需要检测膜厚。
图9Α和图9Β示出现有技术放射线检测装置，其中，在通过将样品的传送高度保持 在恒定位置(下文中，该位置被称为通过线)而使放射线源与样品之间的间隔保持恒定时 执行厚度测量和缺陷检测，从而使恒定的放射线量透过样品。图9Α为透视图，而图9Β为剖 视图。
在图9Α和图9Β中，缠绕在料卷2上并且待接受表面改性的样品1经历由涂布装 置3实施的涂布工序，由干燥装置4实施的干燥工序，然后通过传送辊7 (见图9Β)的传送 被卷取辊加所卷取。
在所描述的实例中，放射线(例如X射线)源5设置在干燥装置4之后阶段的上 方，从放射线源5发射出的放射线透过样品1，然后进入具有闪烁器的X射线线阵传感器 (下文中仅称为线阵传感器)6中，该闪烁器形成为具有与样品1的宽度大致相等的宽度。 线阵传感器6在整个宽度内检测样品1的厚度、缺陷等。
专利文献1JP-A-63-311079
专利文献2JP-A-11-349179
专利文献3JP-A-2004-284751
如图9Α和图9Β所示，放射线源5从点光源发射放射线，放射线透过样品1，从而被 样品下方的线阵传感器6探测到。当样品1经过更接近放射线源5的位置(图9Α和图9Β 所示的虚线U)时，每单位面积的照射线量更大，并且，当样品经过更远离于放射线源5的位 置(图9Α和图9Β所示的虚线D)时，照射线量更小。
在图9Α和图9Β所示的构造中，看起来，当卷取辊加与传送辊7之间的间隔大时， 可能会因样品1的传送张力而导致样品1竖直地移动。在厚度测量中，存在样品1的移动 对精确度造成影响的问题。
假设样品1与放射线源5之间的距离为400mm，样品的宽度(=片材的宽度)为 400mm,并且在上移量为5mm、下移量为5mm的范围内传送样品1。在该情况下，在样品1被稳 定传送的恒定位置处的照射角度(全角)为53. 13度，当样品位于上侧时照射角度为53. 7 度，而当样品位于下侧时照射角度为52. 56度。
由于角度比等于照射线量比，所以当样品位于上侧时照射线量比达到+1. 1% (增 加1.1%)，当样品位于下侧时照射线量比达到-1.1% (减少1.1%)。在厚度测量中，与基于相对对比度的测定不同，X射线的透射率被转换为厚度。因此，测量的精确度包括上述 士 1.的误差。
由于样品1在摆动的情况下被传送，所以线阵传感器6必须设置为与样品1隔开 (如B所表示，样品1的摆动宽度很大，因此，线阵传感器6必须如A所表示的那样与样品1 隔开得足够远从而不会与样品1接触)。这样做会存在这样的问题对于大气吸收较成问 题的低能量放射线区域，测量灵敏度降低。一般来说，当将线阵传感器6设置得更近时，可 以进一步减少温度、湿度以及大气压的影响。发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种检测装置，其中，减小了样品的竖直传送摆动， 从而可以在保持放射线源5与样品1之间的间隔恒定的同时执行厚度测量和缺陷检测，因 此使得恒定的放射线量透过样品，其结果是实现了高精确度的膜厚测量和缺陷检测。
(1)根据本发明示例性实施例的放射线检测装置，包括
传送单元，其构造为传送片状样品；
放射线源，其构造为向所述片状样品发射放射线；
线阵传感器，其构造为测量所述片状样品的物理特性，所述线阵传感器设置为隔 着所述片状样品与所述放射线源相对；以及
气体喷射单元，其构造为向所述片状样品喷射气体，以减小由所述片状样品的张 力所产生的竖直传送摆动，所述气体喷射单元紧密靠近所述线阵传感器的至少一个侧面。
(2)在如第(1)项所述的放射线检测装置中，所述气体喷射单元包括喷射气体的 多个喷嘴或孔，所述多个喷嘴或孔沿所述片状样品的宽度方向排列成多行。
(3)在如第⑴或第⑵项所述的放射线检测装置中，所述气体喷射单元包括屋檐 状的流体引导件，所述流体引导件形成在气体喷射口上。
(4)在如第( 或第( 项所述的放射线检测装置中，所述气体喷射单元包括多个 吸气孔，所述吸气孔沿着所述气体喷射单元的喷嘴或孔设置。
(5)在如第(2)至第(4)项中任一项所述的放射线检测装置中，所述线阵传感器设 置为处于这样的状态所述线阵传感器的上表面稍微低于所述气体喷射单元的喷嘴或孔。
(6)在如第( 至第( 项中任一项所述的放射线检测装置中，所述气体喷射单元 的所述喷嘴或孔包括第一组喷嘴或孔以及隔着所述线阵传感器与所述第一组喷嘴或孔相 对的第二组喷嘴或孔。此外，所述第一组喷嘴或孔构造为朝逆着所述片状样品的移动而倾 斜的方向喷射气体以产生阻力，并且，所述第二组喷嘴或孔构造为朝与所述第一组喷嘴或 孔逆着所述片状样品的移动的喷射方向相反的方向喷射气体以产生推力。
(7)如第(1)至第(6)项中任一项所述的放射线检测装置，还包括
位移测量仪，其构造为测量所述片状样品的竖直传送摆动；以及
控制器，其构造为基于所述位移测量仪的测量值来控制从所述气体喷射单元的喷 嘴或孔喷射出的气体的喷射量，以减小所述片状样品的竖直传送摆动。
根据这些示例性实施例，可获得下述效果。
根据第⑴至第(7)项，获得如下效果
1.可以使根据所述样品的张力而改变的所述样品与所述放射线源之间的距离始终保持恒定，并且实现与由距离变化引起的放射线量变化无关的精确测量。
2.即使在张力小而驱动辊的跨度大的样品传送中，也可以抑制所述样品的摆动宽度。
3.实现与生产线中的张力控制精确度无关的稳定测量。
4.可以减小X射线线阵传感器与样品之间的间隔，并且还可以进一步减小大气压 的影响，并减小温度、湿度以及大气压的变化的影响，从而可以提高测量的灵敏度。
5.虽然通过实施空气净化来避免灰尘粘附或沉积在X射线线阵传感器的探测部 位，但是由于所述气体喷射单元邻近地设置，所以不必实施专门的空气净化。
6.所述X射线线阵传感器和所述气体喷射单元均为市售的，从而可以容易地构造 出所述系统。
可以通过下列详细说明、附图和权利要求明了其他的特征和优点。


图1是示出根据本发明的第一实施例的放射线检测装置的剖视图。
图2是示出根据本发明的第二实施例的放射线检测装置的剖视图。
图3是示出根据本发明的第三实施例的放射线检测装置的剖视图。
图4是示出根据本发明的第四实施例的放射线检测装置的剖视图。
图5是示出根据本发明的第五实施例的放射线检测装置的框图。
图6是示出根据本发明的第六实施例的放射线检测装置的主体部分的透视图。
图7是示出根据本发明的第七实施例的放射线检测装置的主体部分的透视图。
图8是示出根据本发明的第八实施例的放射线检测装置的主体部分的透视图。
图9A是示出现有技术放射线检测装置的透视图。
图9B是示出现有技术放射线检测装置的剖视图。
具体实施方式
下面，将参考附图对示例性实施例进行详细说明。图1是示出根据本发明的第一 实施例的放射线检测装置的剖视图。利用相同的附图标记表示与图9A和图9B中的部件相 同的部件。
参考图1，具有闪烁器的测量线阵传感器6与放射线(X射线)源5正对，并且样品 1设置在远离X射线源5的位置，该位置邻近线阵传感器6。当样品沿着与放射线基本垂直 的方向(在图中为水平方向)移动并且由线阵传感器6探测到该移动时，可以实施对样品 的测量(检测)。
在图1中，X射线线阵传感器6具有设置在与X射线源正对的位置处的闪烁器，并 且样品在X射线线阵传感器6的上方并且相对靠近X射线线阵传感器6的位置移动。在紧 密靠近X射线线阵传感器6的两端的位置设置有气体(空气)喷射单元8。X射线线阵传 感器6的上表面设置在比气体喷射单元8的上表面稍低的位置。气体喷射单元8设置为宽 于样品的宽度并且(在纵向上)等于X射线线阵传感器6的宽度。沿着X射线线阵传感器 6的宽度设置有以箭头Y表示的许多空气喷射孔或喷嘴。
气体喷射单元8设置在样品1下方，并且构造有设置在腔室结构内的微喷嘴或微孔(未示出)，并且从其中朝向上侧(样品)喷射气体。在该情况下，喷射量不足以将样品 吹起。喷射量和流速约等于可实现非接触传送的空气支承的喷射量和流速，并且用于支承 样品的重量。
由生产线上的传送辊7控制样品的传送速度。
样品是重量相对轻的薄片。因此，当喷射孔大并且它们的孔距大时，样品将被局部 地抬起从而变得起皱。因此，将喷射孔制造得尽量小，并且将孔距设置得非常小。
优选地，腔室结构仅由下述这种喷射孔构成该喷射孔的喷射量和喷射口根据伯 努利定理设定成足以吸引片状样品1并同时保持非接触状态。
在图1所示的气体喷射单元中，除了以箭头Y所表示的喷射孔外，还设置有以箭头 Z所表示的吸气孔，并且利用控制器(未示出)控制由喷射孔产生的风力和由吸气孔产生 的吸引力，从而将样品1保持在理想的位置。根据该构造，与简单地喷射气体的情况相比， 在X射线线阵传感器6的上部与样品1之间可保持有以A’所表示的窄间隔，并且如B’所 表示，样品的摆动宽度可基本为0。
图2示出根据第二实施例的放射线检测装置，其中，X射线线阵传感器6和气体喷 射单元8彼此集成为一体。它们的功能与图1中示出的功能相同。
根据图2示出的构造，不需要对X射线线阵传感器6和气体喷射单元8等的位置 进行调节，并且可以实现小型化。在X射线线阵传感器6与气体喷射单元8彼此成为一体 的情况下，可以沿直线地设置独立的喷嘴9，或者可以设置狭缝(未示出)，从而可以以空气 帘的形式朝向样品1喷射气体。在该情况下，狭缝可以不是简单的狭缝，并且可以使狭缝的 前端变窄以增加流速，从而可以减少空气喷射量。
图3示出根据第三实施例的放射线检测装置，其中，气体喷射单元8还设置在样品 1的上方。即，气体喷射单元8分别设置在位于X射线线阵传感器6的上游侧和下游侧的位 置，并且气体喷射单元8隔着样品彼此相对。气体垂直地喷向样品。在该情况下，喷嘴也可 以沿直线排列并构造为具有类似狭缝的开口，或者喷嘴通过沿直线地排列微孔而构成。
然而，在该情况下，必须将喷嘴(孔)正确地相对定位才不会产生动量。即使在将 喷嘴(孔)正确定位时也产生动量的情况下，需在考虑气体喷射状态的同时执行平衡调节。
当气体以这种方式从上侧和下侧喷射时，样品的传送几乎不会受到样品张力变化 的影响。
图4示出根据第四实施例的放射线检测装置，其中，气体的喷射方向不是竖直的， 而是倾斜的。即，将上游(前)气体喷射单元8a设置为其喷射方向相对于样品的传送方 向指向右侧，从而产生阻力(制动力)。相反，将下游(后)气体喷射单元8b设置为其喷 射方向相对于样品1的传送方向指向左侧，从而产生推力(加速力)。例如，在气体喷射单 元8a、8b分别具有多个喷嘴的情况下，将上游气体喷射单元8a的喷嘴设置为处于相对于样 品的传送方向倾斜一定角度以产生阻力(制动力)的状态。相反，将下游气体喷射单元8b 的喷嘴设置为处于如下的状态相对于样品1的传送方向沿与上游气体喷射单元8a的喷嘴 的倾斜方向相反的方向倾斜一定角度以产生推力(加速力)。
阻力和推力均不是大到可以影响生产线传动的力，而是会在X射线线阵传感器6 上方的样品1上产生小的横向张力。因此，使得在传送中更难以引起褶皱。
如图4所示，上游气体喷射单元8a可以竖直地喷射气体。或者，下游气体喷射单6元8b可以竖直地喷射气体，而可以将上游(前)气体喷射单元8a设置为其喷射方向相对 于样品的传送方向指向右侧，从而产生阻力(制动力)。可以存在将张力施加到片材的宽度 方向(与片材传送方向垂直的方向)上的矢量。
图5示出根据第五实施例的放射线检测装置，其中将以激光型或电容型为代表类 型的位移测量仪(包括测距仪和测长仪)10设置在X射线线阵传感器6附近，并且以反馈的 方式控制喷射的气体的流速或压强，从而最佳地控制样品1与X射线线阵传感器6之间的 间隔。位移测量仪可以与气体喷射单元8d集成为一体，或者与气体喷射单元8并排设置。
参考图5，利用测量传感器11测量位移测量仪10的输出，并且将测量值发送给控 制器12。控制器12计算使样品1与X射线线阵传感器6之间的间隔达到预定最佳值的阀 门开度，并且基于计算出的阀门开度控制控制阀门13a、13b。
图6示出根据第六实施例的放射线检测装置，其中设置有屋檐状流体引导件14， 该流体引导件14增强了在X射线线阵传感器6与样品1之间流动的气体的康达(Coanda) 效应。利用康达效应，可以使样品1与线阵传感器6之间的距离保持稳定，其中，康达效应 使沿着流体引导件14从狭缝15喷射出的气体流动的方向改变。
图7示出根据第七实施例的放射线检测装置，其中，气体喷射单元8被分为多个部 分(在该图中为三个部分8e、8f、8g)。每个气体喷射单元设置有控制阀门13a、i;3b或13c， 控制阀门被容纳在穿过空气管16a、16b或16c的控制器12a内。当单独地控制控制阀门时， 将加压空气供给至样品。
根据该构造，可以根据样品的尺寸和宽度选择气体喷射单元的流速和数量，从而 可以降低喷射空气的成本。
图8示出根据第八实施例的放射线检测装置，其中，X射线线阵传感器6形成为拱 形形状，从而使由X射线源5照射至样品的X射线的强度是均一的，并且空气喷射单元他 形成为与该拱形形状对应。
根据该构造，可以使由X射线源5照射至样品的X射线的强度保持均一，并且不需 要实施在X射线线阵传感器6为平坦的情况下所必需执行的X射线强度校正。
在上述说明中，仅仅出于对本发明的描述和说明的目的示出了特定和优选实施 例。在这些实施例中，使用X射线作为放射线源。作为选择，可以使用例如β射线或者Y 射线。气体喷射单元可以喷射干燥空气，并且包括过滤微小尘粒、油雾、过剩的水等的专用 过滤器。邻近地设置的气体喷射单元的位置不限于位于样品下侧，而是可以位于包括样品 上侧在内的邻近位置，以便利用由喷射的气体的流速产生的负压来吸引片材。
尽管未在图2至图8中示出，但在这些实施例中，X射线线阵传感器的上表面可以 设置在比气体喷射单元的上表面稍低的位置。
因此，本发明不限于这些实施例，并且包括在不背离本发明的主旨的情况下所做 的各种变化和修改。
权利要求
1.一种放射线检测装置，包括传送单元，其构造为传送片状样品；放射线源，其构造为向所述片状样品发射放射线；线阵传感器，其构造为测量所述片状样品的物理特性，所述线阵传感器设置为隔着所 述片状样品与所述放射线源相对；以及气体喷射单元，其构造为向所述片状样品喷射气体，以减小由所述片状样品的张力所 产生的竖直传送摆动，所述气体喷射单元紧密靠近所述线阵传感器的至少一个侧面。
2.根据权利要求1所述的放射线检测装置，其中，所述气体喷射单元包括喷射气体的 多个喷嘴或孔，所述多个喷嘴或孔沿着所述片状样品的宽度方向排列成多行。
3.根据权利要求1或2所述的放射线检测装置，其中，所述气体喷射单元包括屋檐状的 流体弓I导件，所述流体弓I导件形成在气体喷射口上。
4.根据权利要求2所述的放射线检测装置，其中，所述气体喷射单元包括多个吸气孔， 所述吸气孔沿着所述气体喷射单元的喷嘴或孔设置。
5.根据权利要求2所述的放射线检测装置，其中，所述线阵传感器设置为处于这样的 状态所述线阵传感器的上表面稍微低于所述气体喷射单元的喷嘴或孔。
6.根据权利要求2所述的放射线检测装置，其中，所述气体喷射单元的喷嘴或孔包括 第一组喷嘴或孔以及隔着所述线阵传感器与所述第一组喷嘴或孔相对的第二组喷嘴或孔。
7.根据权利要求6所述的放射线检测装置，其中，所述第一组喷嘴或孔构造为朝逆着 所述片状样品的移动而倾斜的方向喷射气体以产生阻力，并且，所述第二组喷嘴或孔构造 为朝与所述第一组喷嘴或孔逆着所述片状样品的移动的喷射方向相反的方向喷射气体以 产生推力。
8.根据权利要求1或2所述的放射线检测装置，还包括位移测量仪，其构造为测量所述片状样品的竖直传送摆动；以及控制器，其构造为基于所述位移测量仪的测量值来控制从所述气体喷射单元的喷嘴或 孔喷射出的气体的喷射量，以减小所述片状样品的竖直传送摆动。
9.根据权利要求1或2所述的放射线检测装置，其中，所述线阵传感器与所述气体喷射 单元集成为一体。
全文摘要
本发明公开一种放射线检测装置，所述放射线检测装置包括传送单元，其构造为传送片状样品；放射线源，其构造为向所述片状样品发射放射线；线阵传感器，其构造为测量所述片状样品的物理特性，所述线阵传感器设置为隔着所述片状样品与所述放射线源相对；以及气体喷射单元装置，其构造为朝向所述片状样品喷射气体，以减小因所述片状样品的张力而产生的竖直传送摆动，所述气体喷射单元紧密靠近所述线阵传感器的至少一个侧面。
文档编号G01B15/02GK102032882SQ20101028267
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月13日 优先权日2009年9月24日
发明者大日方祐彦, 市泽康史 申请人:横河电机株式会社