発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

従来、鋳型内部の金属溶湯流入状態は、非特許文献1に記載されているように、透明な樹脂製モデル鋳型の内部に、金属溶湯を模擬した流体を流入させ観察・計測されてきた。これらの体系では、実際の鋳型内部の金属溶湯注入状態を、ある程度は模擬できるが、金属溶湯の流動特性、詳細な鋳型形状、鋳型の表面状態などは模擬が難しい。そのため、複雑形状の量産鋳物部品の鋳造プロセス過程における金属溶湯注入状況を、実際の鋳型に実際の金属溶湯が注入される状態を、非破壊で連続的に撮像する方法および装置が必要とされている。 非特許文献１には、Ｘ線管と検出器（イメージインテンシファイア）を挟み中間に鋳型模型を設置し、高温の金属溶湯を単純形状のモデル鋳型に注入し一定時刻間隔でＸ線透過像を撮像する装置が紹介されている。この装置では、Ｘ線管の最大管電圧210kV、電流10mAであり鋳鋼材での透過能力は2mm程度に限定される。そのため、実製品用の鋳型（砂型、金型）内の金属溶湯の注入状態を透過撮像することは困難である。 特許文献１には、金属溶湯が充填されるキャビテイ、Ｘ線源、Ｘ線検出手段（イメージインテンシファイア）、解析用鋳型からなる鋳造解析装置が提案されている。同装置では、金属溶湯が鋳型内に完全に充填された後の金属凝固プロセスを透過像から計測する。そのため、鋳型内部への溶湯の注入状況の撮像は対応できない。また、基礎的な凝固プロセスの分析評価であるため、対象試験体は、実製品の鋳型ではなく厚みの薄いキャビテイを持つ解析用鋳型を用いており、実製品サイズの鋳型への適用は難しい。 実製品サイズの鋳型に対して金属溶湯が注入される状態を非破壊で動的にＸ線透過像により可視化するためには、厚い金属材料を透過する高エネルギーＸ線源が必要となる。その場合、透過後の減衰したＸ線を検出する検出器にも高エネルギーＸ線に対して感度の高い検出器が必要となる。一方、高エネルギーＸ線により、実製品サイズの鋳型（砂型、金型）を透過撮像する場合、鋳型領域をＸ線が透過する際に多くの散乱線が発生する。この散乱線は、透過像における画像ノイズとなり、一般的なイメージインテンシファイア等の検出器を用いて鋳型内部の金属溶湯の注入状時の透過像を撮像すると画像が非常に不鮮明になる。一方、この散乱線を低下させるためにＸ線源のエネルギーを低下させると実製品サイズの鋳型（砂型、金型）の厚みに対してＸ線透過能力が不足しＸ線透過画像が得られなくなる。このようなＸ線の金属透過時に発生する散乱線は、金属溶湯領域でも発生するが、鋳型領域の体積に比較しその量は相対的に小さいため、鋳型領域で発生する散乱線が最も画像に与える影響が大きい。 本発明の目的は、のような事情を背景になされたものであり、鋳造品の品質向上、不良品発生比率の低減を図るため、実製品サイズの鋳型に対して金属溶湯が注入される状態を非破壊で動的にＸ線透過像により可視化する場合に、鋳型領域から発生する散乱線による画像ノイズを低減し、高品質な動的撮像撮像が可能な放射線撮像装置及び放射線撮像方法を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、実製品サイズの鋳型に対して非破壊で、画像ノイズの小さい高精細な透過画像を得ることができる。