X射线透射检查装置及X射线透射检查方法制造方法及图纸

技术编号:4029228 阅读:227 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及X射线透射检查装置及X射线透射检查方法,其中X射线透射检查装置包括:X射线管形灯泡(11),对测定试料照射其能量低于测定试料所包含的一个元素的X射线吸收边且高于检测元素的X射线吸收边的特性X射线;X射线检测器(13),检测X射线透射试料时的透射X射线;以及运算部(15),从透射X射线的透射像得到对比度像。从而只将异物引起的对比度明确分辨而防止过检测及误检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可检测出试料中的由特定元素构成的异物的χ射线透射检查装置及X 射线透射检查方法。
技术介绍
近年来,作为汽车、混合动力汽车(hybrid car)或电动汽车等的电池,采用能量密 度高于镍氢类电池的锂离子二次电池。该锂离子二次电池是非水电解质二次电池的一种, 是电解质中的锂离子负责导电,且在电池内不含金属锂的二次电池,已在笔记本型个人计 算机或便携电话机中广为采用。该锂离子二次电池具有优异的电池特性,但在制造工序中电极上混入Fe (铁)等 的异物时会对使发热性或寿命等的电池特性劣化等的可靠性产生影响,因此至今不能为车 载用途而进行搭载。例如,锂离子二次电池的电极(正极)如图4的(a)所示,通常在厚度 20 μ m的Al膜1的两面形成100 μ m左右的Co酸锂膜或Mn酸锂膜2而构成,但如图4的 (b)所示,有时其中会混入Fe (铁)或SUS (不锈钢)的异物X,当该异物X为数十ym以上 时,会发生短路,可能会引起电池的烧毁或性能降低。因此,对锂离子二次电池要求在制造 时通过检查迅速检测出混入了异物X的电池,预先除去。一般,作为检测试料中的异物等的方法,众所周知利用透射X射线像的方法。利用 该方法,以往提出了通过透射X射线像来检测有无异物混入到用作锂离子二次电池的负极 的碳类材料等的碳质材料的异物检测方法(参照专利文献1)。专利文献1 日本特开2004-239776号公报(权利要求)在上述传统技术中存在以下的课题。S卩,传统的异物检测方法只是通过透射X射线像的强度来检测有无异物,因此存 在这样的问题如果异物的原子序数有较大的差异,虽然得到明确的对比度,但是原子序数 较近时对比度较弱,难以分辨。例如,在成为测定试料的电极(正极板)中作为构成元素之 一包含的Co (原子序数27)和构成成为检测对象的异物的元素的Fe (原子序数26),会成为 相同的对比度。因此,在传统的异物检测方法中,无法分辨是如图4的(a)所示,例如在测 定试料S的电极(正极板)的透射X射线像T中,由于局部的构成材料较厚的部分2a而产 生的对比度,还是如图4的(b)所示,由于异物X而产生的对比度,存在成为过检测或误检 测的问题。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述的问题构思而成,其目的在于提供只将异物引起的对比度明确分 辨而能够防止过检测及误检测的χ射线透射检查装置及χ射线透射检查方法。本专利技术为了解决上述课题采用以下的构成。即,本专利技术的X射线透射检查装置及 X射线透射检查方法中,其特征在于将其能量低于测定试料所包含的一个元素的X射线吸 收边且高于成为检测对象的元素(以下,称为“检测元素”)的X射线吸收边的特性X射线,对所述测定试料进行照射,接受所述特性X射线透射所述测定试料时的透射X射线,由X射 线检测器检测出其强度,从表示该检测到的所述透射X射线的强度分布的透射像进行运算 而得到对比度像。此外,对测定试料照射的特性X射线,使用用于从该特性X射线中除去κ β射线的 滤波器,该滤波器由具有在特性X射线的K α射线和Κβ射线之间的能量的X射线吸收边 的元素形成。这些X射线透射检查装置及X射线透射检查方法中,单色化为其能量低于测定试 料所包含的一个元素的X射线吸收边且高于检测元素的X射线吸收边的特性X射线后对试 料进行照射而得到透射像,因此能够得到关于特定元素的明确的对比度像。即,通过利用上 述元素的X射线吸收边的高能量的单色X射线而不是利用白色X射线等的混合各种能量的 X射线,即使有原子序数较近的其它元素也能得到测定对象的元素的明确的对比度像。再者,在测定试料与X射线管形灯泡之间配置由具有在所述特性X射线的Ka射 线与Κβ射线之间的能量的X射线吸收边的元素形成的滤波器,因此能够由滤波器截断来 自X射线管形灯泡的特性X射线中的Κβ射线。因而,可以只抽取所希望的特性X射线对 试料进行照射,所以测定对象的元素的对比度显得更加鲜明。此外,本专利技术的X射线透射检查装置,其特征在于测定试料包含钴酸锂,所述X射 线管形灯泡为Ni靶管形灯泡,所述检测元素为Fe,所述滤波器为Co箔。S卩,在本专利技术的X射线透射检查装置中,测定试料的典型的含有物质为钴酸锂,在 该测定试料中,检测主要包含Fe的异物时,作为其能量低于钴酸锂的一个构成元素即Co的 X射线吸收边(7.709keV)且高于检测元素即Fe的X射线吸收边(7. 11 IkeV)的特性X射 线,使用Ni靶管形灯泡产生的Ni的特性X射线(7. 477keV)。从而,能够使用低价的X射线 管形灯泡以明确的对比度像检测出Fe。此外,该X射线透射检查装置能够使用Co(X射线吸收边=7. 709keV)箔的滤波器 只抽取Ni-K α特性X射线(7.477keV)而对测定试料进行照射。此外,本专利技术的X射线透射检查装置,其特征在于测定试料包含锰酸锂,所述X射 线管形灯泡为Fe靶管形灯泡,所述检测元素为Cr,所述滤波器为Mn箔。即,本专利技术的X射线透射检查装置中,测定试料的典型的含有物质为锰酸锂,在该 测定试料中,检测主要包含Cr的异物时,作为其能量低于锰酸锂的一个构成元素即Mn的X 射线吸收边(6. 540keV)且高于检测元素即Cr的X射线吸收边(5. 989keV)的特性X射线, 使用Fe靶管形灯泡产生的Fe的特性X射线(6. 403keV)。从而,能够使用低价的X射线管 形灯泡以明确的对比度像检测出Cr。此外,该X射线透射检查装置能够使用Mn (X射线吸收边=6. 540keV)箔的滤波器 只抽取Fe-K α特性X射线(6. 403keV)而对测定试料进行照射。(专利技术效果)依据本专利技术,得到以下的效果。 即,依据本专利技术的X射线透射检查装置及X射线透射检查方法,对试料照射其能量 低于测定试料所包含的一个元素的X射线吸收边且高于检测元素的X射线吸收边的特性X 射线,从取得的透射像得到对比度像,因此能够得到明确的关于作为检测对象的特定元素 的对比度像。再者,在试料与X射线管形灯泡之间,配置由具有在该X射线管形灯泡产生的特性X射线的Ka射线与Κβ射线之间的能量的X射线吸收边的元素形成的滤波器,因此 可以只抽取所希望的特性X射线(Κα射线)进行照射,即使存在原子序数较近的元素的情 况下也能取得更加鲜明的成为测定对象的检测元素的对比度。因而,如果使用该X射线透射检查装置及X射线透射检查方法,就能高精度且迅速 地进行例如锂离子二次电池等的特定元素的异物检测。附图说明图1是表示本专利技术的X射线透射检查装置及X射线透射检查方法的一个实施方式 的概略整体结构图。图2是表示本专利技术的实施方式中X射线的能量与X射线的透射率的关系的图。图3的(a)是表示本专利技术的实施方式的X射线透射时包含局部厚度不同的部分的 情况下的X射线的透射像的说明图。(b)是表示本专利技术的实施方式的X射线透射时表面层 包含异物的情况下的X射线的透射像的说明图。图4的(a)是表示以往的X射线透射时包含局部厚度不同的部分的情况下的X射 线的透射像的说明图。(b)是表示以往的X射线透射时表面层包含异物的情况下的X射线 的透射像的说明图。具体实施例方式以下,参照图1至图3,就本专利技术的X射线透射检查装置及X射线透射检查方法的 一个实施方式进行说明。本实施方式的X射线透射检查装置,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种X射线透射检查装置,其特征在于包括:X射线管形灯泡,对测定试料照射其能量低于所述测定试料所包含的一个元素的X射线吸收边且高于检测元素的X射线吸收边的特性X射线;X射线检测器,接受所述特性X射线透射所述测定试料时的透射X射线并检测其强度;以及运算部,从表示检测到的所述透射X射线的强度分布的透射像得到对比度像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:的场吉毅
申请(专利权)人:精工电子纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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