(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023149216
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】測定装置、測定方法及び測定プログラム
(51)【国際特許分類】
G01B 15/02 20060101AFI20231005BHJP
【ＦＩ】
G01B15/02 A
G01B15/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022057657
(22)【出願日】2022-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000006507
【氏名又は名称】横河電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100169823
【弁理士】
【氏名又は名称】吉澤 雄郎
(74)【代理人】
【識別番号】100195534
【弁理士】
【氏名又は名称】内海 一成
(72)【発明者】
【氏名】東 浩平
(72)【発明者】
【氏名】西田 和史
【テーマコード（参考）】
2F067
【Ｆターム（参考）】
2F067AA27
2F067AA28
2F067BB01
2F067CC08
2F067EE03
2F067EE04
2F067GG01
2F067HH04
2F067HH06
2F067JJ03
2F067JJ05
2F067KK06
2F067NN03
2F067NN05
2F067NN10
2F067PP04
2F067PP05
2F067RR08
2F067RR12
(57)【要約】
【課題】厚い測定対象の測定精度を確保できる測定装置、測定方法及び測定プログラムを提供する。
【解決手段】測定装置１０は、測定対象８０に対して放射線を射出する線源２２と、測定対象８０を透過した放射線を検出して検出信号を出力する検出器２４とを有する測定部２０と、検出器２４から出力される検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて測定対象８０の厚みを算出する制御部７０とを備える。制御部７０は、サンプリング範囲の上限を、測定対象８０の厚みに基づいて設定する。
【選択図】図６
【解決手段】測定装置１０は、測定対象８０に対して放射線を射出する線源２２と、測定対象８０を透過した放射線を検出して検出信号を出力する検出器２４とを有する測定部２０と、検出器２４から出力される検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて測定対象８０の厚みを算出する制御部７０とを備える。制御部７０は、サンプリング範囲の上限を、測定対象８０の厚みに基づいて設定する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象に対して放射線を射出する線源と、前記測定対象を透過した放射線を検出して検出信号を出力する検出器とを有する測定部と、
前記検出器から出力される検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて前記測定対象の厚みを算出する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定する、
測定装置。
前記検出器から出力される検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて前記測定対象の厚みを算出する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定する、
測定装置。
【請求項2】
前記測定部は、前記線源及び前記検出器を移動させる駆動部を更に有し、
前記制御部は、前記線源及び前記検出器が前記測定対象を走査するように、前記駆動部によって前記線源及び前記検出器を移動させる、請求項１に記載の測定装置。
前記制御部は、前記線源及び前記検出器が前記測定対象を走査するように、前記駆動部によって前記線源及び前記検出器を移動させる、請求項１に記載の測定装置。
【請求項3】
前記測定部を収容する筐体と、前記筐体に設置されている校正サンプルとを更に有し、
前記制御部は、前記線源と前記検出器との間に前記測定対象が存在しない期間のうち少なくとも一部の期間において前記線源及び前記検出器が前記校正サンプルを挟む位置に移動するように前記駆動部を制御し、前記校正サンプルを透過した放射線を前記検出器に検出させる、請求項２に記載の測定装置。
前記制御部は、前記線源と前記検出器との間に前記測定対象が存在しない期間のうち少なくとも一部の期間において前記線源及び前記検出器が前記校正サンプルを挟む位置に移動するように前記駆動部を制御し、前記校正サンプルを透過した放射線を前記検出器に検出させる、請求項２に記載の測定装置。
【請求項4】
前記測定部は、前記線源と前記検出器との間に校正サンプルを挿入可能に構成されるサンプル挿入部を更に有し、
前記制御部は、前記線源と前記検出器との間に前記測定対象が存在しない期間のうち少なくとも一部の期間において前記校正サンプルが前記線源と前記検出器との間に挿入されるように前記サンプル挿入部を制御し、前記校正サンプルを透過した放射線を前記検出器に検出させる、請求項１から３までのいずれか一項に記載の測定装置。
前記制御部は、前記線源と前記検出器との間に前記測定対象が存在しない期間のうち少なくとも一部の期間において前記校正サンプルが前記線源と前記検出器との間に挿入されるように前記サンプル挿入部を制御し、前記校正サンプルを透過した放射線を前記検出器に検出させる、請求項１から３までのいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項5】
前記校正サンプルは、少なくとも第１校正サンプルと第２校正サンプルとを含み、
前記第１校正サンプルにおける放射線の透過率と、前記第２校正サンプルにおける放射線の透過率とが互いに異なり、
前記制御部は、前記第１校正サンプル又は前記第２校正サンプルの少なくとも一方を透過した放射線を、前記検出器に検出させる、請求項３又は４に記載の測定装置。
前記第１校正サンプルにおける放射線の透過率と、前記第２校正サンプルにおける放射線の透過率とが互いに異なり、
前記制御部は、前記第１校正サンプル又は前記第２校正サンプルの少なくとも一方を透過した放射線を、前記検出器に検出させる、請求項３又は４に記載の測定装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記測定対象の厚みと前記サンプリング信号との関係を特定する検量線に基づいて前記測定対象の厚みを算出し、
前記検量線は、前記サンプリング範囲の上限が異なる値に設定される場合のそれぞれに対応するように生成される、請求項１から５までのいずれか一項に記載の測定装置。
前記検量線は、前記サンプリング範囲の上限が異なる値に設定される場合のそれぞれに対応するように生成される、請求項１から５までのいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項7】
測定対象を透過した放射線の検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて前記測定対象の厚みを算出するステップと、
前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定するステップと
を含む、測定方法。
前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定するステップと
を含む、測定方法。
【請求項8】
測定対象を透過した放射線の検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて前記測定対象の厚みを算出するステップと、
前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定するステップと
を測定装置に実行させる測定プログラム。
前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定するステップと
を測定装置に実行させる測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、測定装置、測定方法及び測定プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シート部材の厚さを測定する坪量測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１１３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
測定対象が厚くなった場合でも測定精度を確保することが求められる。
【0005】
本開示は、上述の点に鑑みてなされたものであり、厚い測定対象の測定精度を確保できる測定装置、測定方法及び測定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
幾つかの実施形態に係る測定装置は、測定対象に対して放射線を射出する線源と、前記測定対象を透過した放射線を検出して検出信号を出力する検出器とを有する測定部と、前記検出器から出力される検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて前記測定対象の厚みを算出する制御部とを備える。前記制御部は、前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定する。このようにすることで、サンプリングで変換した離散値の１カウントに対応する面積重量の変化量が小さくなる。その結果、面積重量の測定分解能が高くなる。
【0007】
一実施形態に係る測定装置において、前記測定部は、前記線源及び前記検出器を移動させる駆動部を更に有してよい。前記制御部は、前記線源及び前記検出器が前記測定対象を走査するように、前記駆動部によって前記線源及び前記検出器を移動させてよい。このようにすることで、測定装置は、測定対象を走査できる。その結果、測定装置の利便性が高められる。
【0008】
一実施形態に係る測定装置において、前記測定部を収容する筐体と、前記筐体に設置されている校正サンプルとを更に有してよい。前記制御部は、前記線源と前記検出器との間に前記測定対象が存在しない期間のうち少なくとも一部の期間において前記線源及び前記検出器が前記校正サンプルを挟む位置に移動するように前記駆動部を制御し、前記校正サンプルを透過した放射線を前記検出器に検出させてよい。このようにすることで、校正作業の頻度が高められる。その結果、測定精度が高められる。
【0009】
一実施形態に係る測定装置において、前記測定部は、前記線源と前記検出器との間に校正サンプルを挿入可能に構成されるサンプル挿入部を更に有してよい。前記制御部は、前記線源と前記検出器との間に前記測定対象が存在しない期間のうち少なくとも一部の期間において前記校正サンプルが前記線源と前記検出器との間に挿入されるように前記サンプル挿入部を制御し、前記校正サンプルを透過した放射線を前記検出器に検出させてよい。このようにすることで、校正作業の頻度が高められる。その結果、測定精度が高められる。
【0010】
一実施形態に係る測定装置において、前記校正サンプルは、少なくとも第１校正サンプルと第２校正サンプルとを含んでよい。前記第１校正サンプルにおける放射線の透過率と、前記第２校正サンプルにおける放射線の透過率とが互いに異なってよい。前記制御部は、前記第１校正サンプル又は前記第２校正サンプルの少なくとも一方を透過した放射線を、前記検出器に検出させてよい。このようにすることで、校正作業が容易に実行され得る。その結果、測定精度が高められる。
【0011】
一実施形態に係る測定装置において、前記制御部は、前記測定対象の厚みと前記サンプリング信号との関係を特定する検量線に基づいて前記測定対象の厚みを算出してよい。前記検量線は、前記サンプリング範囲の上限が異なる値に設定される場合のそれぞれに対応するように生成されてよい。このようにすることで、面積重量が容易に算出される。その結果、測定装置の利便性が高められる。
【0012】
幾つかの実施形態に係る測定方法は、測定対象を透過した放射線の検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて前記測定対象の厚みを算出するステップと、前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定するステップとを含む。このようにすることで、サンプリングで変換した離散値の１カウントに対応する面積重量の変化量が小さくなる。その結果、面積重量の測定分解能が高くなる。
【0013】
幾つかの実施形態に係る測定プログラムは、測定対象を透過した放射線の検出信号をサンプリング範囲の上限を設定してサンプリングすることによって得られたサンプリング信号に基づいて前記測定対象の厚みを算出するステップと、前記サンプリング範囲の上限を、前記測定対象の厚みに基づいて設定するステップとを測定装置に実行させる。このようにすることで、サンプリングで変換した離散値の１カウントに対応する面積重量の変化量が小さくなる。その結果、面積重量の測定分解能が高くなる。
【発明の効果】
【0014】
本開示に係る測定装置、測定方法及び測定プログラムによれば、厚い測定対象の測定精度が確保され得る。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】比較例に係る測定装置を示す側面図である。
【図2】比較例に係る測定装置で用いられる検量線のグラフである。
【図3】一実施形態に係る測定装置の構成例を示す側面図である。
【図4】一実施形態に係る測定装置の構成例を示す平面図である。
【図5】一実施形態に係る測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図6】一実施形態に係る測定装置で用いられる検量線のグラフである。
【図7】一実施形態に係る測定方法の手順例を示すフローチャートである。
【図8】検量線を作成する手順例を示すフローチャートである。
【図9】校正サンプルをスライドで挿入する構成例を示す側面図である。
【図10】校正サンプルを回転で挿入する構成例を示す平面図である。
【図11】複数の校正サンプルをスライドで切り替える構成例を示す平面図である。
【図12】複数の校正サンプルを回転で切り替える構成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
（比較例）
図１に示されるように、比較例に係る測定装置９０は、線源９１と、検出器９２と、駆動部９３と、筐体９４とを備える。測定装置９０は、線源９１と検出器９２との間に測定対象９５が位置するように、筐体９４又は測定対象９５の少なくとも一方を移動させる。また、測定装置９０は、駆動部９３によって、測定対象９５の任意の位置に線源９１と検出器９２とを移動させる。測定装置９０は、線源９１から放射線を射出し、線源９１と検出器９２との間に位置する測定対象９５を透過した放射線を検出器９２で検出し、検出した放射線の強度に基づいて測定対象９５の任意の位置の厚みを算出する。
図１に示されるように、比較例に係る測定装置９０は、線源９１と、検出器９２と、駆動部９３と、筐体９４とを備える。測定装置９０は、線源９１と検出器９２との間に測定対象９５が位置するように、筐体９４又は測定対象９５の少なくとも一方を移動させる。また、測定装置９０は、駆動部９３によって、測定対象９５の任意の位置に線源９１と検出器９２とを移動させる。測定装置９０は、線源９１から放射線を射出し、線源９１と検出器９２との間に位置する測定対象９５を透過した放射線を検出器９２で検出し、検出した放射線の強度に基づいて測定対象９５の任意の位置の厚みを算出する。
【0017】
測定対象９５における放射線の透過率は、測定対象９５が厚くなるほど低下する。線源９１から射出される放射線の強度が既知である場合、測定対象９５における放射線の透過率は、測定対象９５を透過した放射線の強度の検出結果に対応する。測定対象９５の厚みは、単位面積当たりの重量（面積重量）として表される。測定対象９５の厚みに対応する面積重量と、測定対象９５を透過した放射線強度との関係は、図２のグラフとして示され得る。横軸は面積重量を表し、縦軸は放射線強度を表す。測定対象９５の面積重量が０のとき、すなわち測定対象９５が線源９１と検出器９２との間に存在しない場合の放射線強度は、Ｉ０として表されている。
【0018】
測定装置９０は、デジタル回路で実現される場合、検出器９２による放射線の検出信号をサンプリングして放射線強度の離散値に変換する。面積重量と放射線強度との関係が図２のグラフで表される場合、測定装置９０は、ＳＣとして表される、放射線強度が０からＩ０までの範囲で、検出器９２で検出した放射線強度をサンプリングして放射線強度の離散値に変換する。測定装置９０は、測定対象９５を透過した放射線強度の離散値のカウントと測定対象９５の面積重量とを対応づけたテーブルに基づいて測定対象９５の面積重量を算出する。測定対象９５の面積重量を算出できる範囲は、ＳＣとして表される放射線強度の範囲に対応する面積重量が０以上の範囲であり、ＭＣとして表される。
【0019】
放射線強度は、一定のサンプリング間隔でサンプリングされる。したがって、放射線強度の離散値が１カウント変化したときの放射線強度の変化量、放射線強度の大小にかかわらず一定である。一方で、面積重量と放射線強度との関係を表すグラフの傾きは、面積重量が大きくなるほど緩やかになる。この場合、測定対象９５の面積重量が大きいほど、放射線強度の離散値が１カウント変化したときの面積重量の変化量が大きくなる。そうすると、測定装置９０における測定対象９５の面積重量の測定値は、測定対象９５の面積重量が大きいほど広い間隔で算出される。言い換えれば、測定対象９５の面積重量が大きいほど面積重量の測定の分解能が低下する。
【0020】
測定装置９０は、測定対象９５の面積重量が０～１２００ｇ／ｍ２の範囲内であるときに０．１％の分解能で面積重量を測定できるように設計されているとする。ここで、全固体電池で用いられる電極シートの面積重量は、約２０００ｇ／ｍ２である。また、全固体電池で用いられる電極シートの面積重量を０．１％の分解能（約２ｇ／ｍ２）で測定することが求められる。
【0021】
しかし、約２０００ｇ／ｍ２の電極シートにおいて放射線の透過率が０．１％程度しかない。このとき、透過した放射線強度の検出結果を１４ビットのＡＤコンバータでサンプリングしたときの１カウントに対応する面積重量の分解能は約１０ｇ／ｍ２である。そうすると、約２０００ｇ／ｍ２の電極シートで必要とされる０．１％の分解能（約２ｇ／ｍ２）が得られない。したがって、比較例に係る測定装置９０は、測定対象９５が厚い場合に十分に高い分解能を得られないことがある。
【0022】
【0023】
（本実施形態に係る測定装置１０の構成例）
図３及び図４に示されるように、本開示の一実施形態に係る測定装置１０は、測定部２０と、筐体３０とを備える。筐体３０は、測定部２０を収容する。測定部２０は、線源２２と、検出器２４とを備える。線源２２は、ベータ線又はＸ線等の放射線を射出するように構成される。検出器２４は、線源２２から射出される放射線を検出可能に構成される。検出器２４は、放射線の検出結果を検出信号として出力する。検出器２４は、線量計等の種々の態様で構成されてよい。
図３及び図４に示されるように、本開示の一実施形態に係る測定装置１０は、測定部２０と、筐体３０とを備える。筐体３０は、測定部２０を収容する。測定部２０は、線源２２と、検出器２４とを備える。線源２２は、ベータ線又はＸ線等の放射線を射出するように構成される。検出器２４は、線源２２から射出される放射線を検出可能に構成される。検出器２４は、放射線の検出結果を検出信号として出力する。検出器２４は、線量計等の種々の態様で構成されてよい。
【0024】
測定装置１０は、線源２２と検出器２４との間に位置する測定対象８０に対して線源２２から放射線を射出し、測定対象８０を透過した放射線を検出器２４で検出し、放射線の検出結果に基づいて測定対象８０の厚みを測定する。測定対象８０は、ＸＹ平面に沿って広がるシート状の物体であるとする。線源２２と検出器２４とは、線源２２及び検出器２４の間にＸＹ平面に沿って広がる測定対象８０が入るように、Ｚ軸方向に所定の間隔を空けて並んで位置する。
【0025】
測定装置１０は、ＸＹ平面に沿って広がる測定対象８０の任意の位置の厚みを測定するために、測定部２０と測定対象８０との位置関係をＸＹ平面に沿って変更可能に構成される。本実施形態において、測定部２０は、駆動部２６を更に備える。駆動部２６は、線源２２及び検出器２４をＸ軸方向に移動させるように構成される。また、測定装置１０は、測定対象８０を、筐体３０に対してＹ軸方向に移動させるように構成されるとする。これによって、測定部２０は、ＸＹ平面に沿って広がる測定対象８０の任意の位置に移動でき、測定対象８０を走査できる。測定装置１０は、測定対象８０を移動させる代わりに、筐体３０をＹ軸方向に移動させるように構成されてもよい。測定部２０が測定対象８０を走査できることによって、測定装置１０の利便性が高められる。
【0026】
図５に示されるように、測定装置１０は、制御部７０と、インタフェース６０とを更に備える。制御部７０は、測定部２０又はインタフェース６０等の測定装置１０の各構成部を制御する。制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含んで構成されてよい。制御部７０は、所定のプログラムを実行することによって、測定装置１０の種々の機能を実現してよい。
【0027】
制御部７０は、記憶部を備えてよい。記憶部は、制御部７０の動作に用いられる各種情報、又は、制御部７０の機能を実現するためのプログラム等を格納してよい。記憶部は、制御部７０のワークメモリとして機能してよい。記憶部は、例えば半導体メモリ等で構成されてよい。記憶部は、制御部７０と別体で構成されてもよい。
【0028】
インタフェース６０は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信インタフェースを備えてよい。インタフェース６０は、有線又は無線によって外部装置と通信可能に接続されてよい。インタフェース６０は、これらに限られず、他の種々の通信デバイスを含んで構成されてよい。
【0029】
インタフェース６０は、表示デバイスを備えてもよい。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイ等の種々のディスプレイを含んでよい。インタフェース６０は、スピーカ等の音声出力デバイスを備えてもよい。インタフェース６０は、これらに限られず、他の種々の出力デバイスを含んで構成されてよい。
【0030】
インタフェース６０は、ユーザからの入力を受け付ける入力デバイスを含んでもよい。入力デバイスは、例えば、キーボード又は物理キーを含んでもよいし、タッチパネル若しくはタッチセンサ又はマウス等のポインティングデバイスを含んでもよい。入力デバイスは、これらの例に限られず、他の種々のデバイスを含んで構成されてよい。
【0031】
（本実施形態に係る測定装置１０の動作例）
測定対象８０における放射線の透過率は、測定対象８０が厚くなるほど低下する。測定装置１０の制御部７０は、線源２２から射出される放射線の強度と検出器２４で検出した放射線の強度とに基づいて、測定対象８０における放射線の透過率を算出できる。測定対象８０が厚いほど、測定対象８０における放射線の透過率は低くなる。制御部７０は、測定対象８０の厚みと測定対象８０における放射線の透過率との関係に基づいて、検出器２４で検出した放射線の強度から測定対象８０の厚みを算出できる。
測定対象８０における放射線の透過率は、測定対象８０が厚くなるほど低下する。測定装置１０の制御部７０は、線源２２から射出される放射線の強度と検出器２４で検出した放射線の強度とに基づいて、測定対象８０における放射線の透過率を算出できる。測定対象８０が厚いほど、測定対象８０における放射線の透過率は低くなる。制御部７０は、測定対象８０の厚みと測定対象８０における放射線の透過率との関係に基づいて、検出器２４で検出した放射線の強度から測定対象８０の厚みを算出できる。
【0032】
測定対象８０の厚みは、単位面積当たりの重量として表される。単位面積当たりの重量は、面積重量とも称される。線源２２から射出される放射線強度が既知である場合、放射線の透過率は、測定対象８０を透過した放射線強度として表される。測定対象８０の面積重量と測定対象８０を透過した放射線強度との関係は、図６のグラフとして示されるとする。横軸は面積重量を表し、縦軸は放射線強度を表す。測定対象８０の面積重量が０のとき、すなわち測定対象８０が線源２２と検出器２４との間に存在しない場合の放射線強度は、Ｉ０として表されている。放射線は、測定対象８０だけでなく空気によっても吸収又は散乱される。したがって、測定対象８０が存在しない場合の放射線強度Ｉ０は、線源２２と検出器２４との間に存在する空気層を透過した放射線の強度である。
【0033】
制御部７０は、検出器２４で放射線強度を検出した結果として得られた検出信号をサンプリングして離散値に変換する。本実施形態において、制御部７０は、１４ビットのＡＤコンバータを備えるとする。１４ビットのＡＤコンバータは、検出器２４の検出信号をサンプリングして０カウントから１６３８３カウントまでの１６３８４個（２１４個）の離散値のいずれかに変換する。各離散値は、その離散値を含む放射線強度の区間を代表する値である。ＡＤコンバータは、検出信号として入力される放射線強度の値を、その放射線強度が含まれる区間を代表する離散値に変換する。ＡＤコンバータのビット数は、１４ビットに限られず１３ビット以下であってもよいし１５ビット以上であってもよい。制御部７０は、検出信号をサンプリングする構成として、ＡＤコンバータに限られず他の種々の回路又は素子等を含んでもよい。
【0034】
制御部７０は、測定対象８０の面積重量と検出器２４の検出信号から変換した離散値のカウントとの関係を取得する。測定対象８０の面積重量とカウントとの関係は、図６にグラフとして例示される関係において、縦軸の放射線強度をサンプリングして離散値に変換することによって生成される。測定対象８０の面積重量とカウントとの関係は、検量線によって表されてよい。制御部７０は、検量線を用いて放射線強度をサンプリングして変換した離散値のカウントを測定対象８０の面積重量に変換することによって、面積重量を容易に算出できる。その結果、測定装置１０の利便性が高められる。
【0035】
検量線は、指数関数、又は、多項式等の種々の数式を含む近似式として表されてよい。検量線は、曲線を複数の線分を含む折れ線で近似することによって表されてよい。検量線を近似する折れ線は、折れ線に含まれる複数の線分がつながる節点における面積重量の値と放射線強度の値との組み合わせによって特定され得る。例えば、表１に示されるように、検量線を近似する６３本の折れ線の始点又は終点に対応するＮ－３からＮ＋６０までの６４個の節点が特定され得る。節点の数は、６３個以下であってもよいし、６５個以上であってもよい。
【表1】
【0036】
面積重量とカウントとが対応づけられる検量線において、放射線強度の離散値の１カウントに対応する放射線強度の変化量が小さいほど、放射線強度の離散値の１カウントに対応する面積重量の変化が小さくなる。放射線強度の離散値の１カウントに対応する面積重量の変化が小さいほど、制御部７０は、面積重量を高い分解能で算出できる。放射線強度の離散値の１カウントに対応する放射線強度の変化量は、検出器２４の検出信号をサンプリングするときに用いられる、各離散値によって代表される区間の放射線強度の幅で定まる。したがって、制御部７０は、各離散値によって代表される区間の放射線強度の幅を狭くすることによって、面積重量を高い分解能で算出できる。
【0037】
本実施形態に係る測定装置１０において、制御部７０は、サンプリングの対象とする検出信号の強度範囲の上限を、測定対象８０が存在しないときの放射線強度Ｉ０に対応する検出信号の強度よりも低くする。サンプリングの対象とする検出信号の強度範囲の上限を低くすることによってサンプリングの範囲が狭くなる。制御部７０が１４ビットのＡＤコンバータを用いてサンプリングして検出信号を０カウントから１６３８３カウントまでの離散値に変換する際に、サンプリングの範囲が狭いほど、１カウントの離散値を含む区間の幅が狭くなる。
【0038】
一方で、測定対象８０を透過した放射線の強度に対応する検出信号の強度がサンプリングの範囲から外れる場合、検量線を用いて測定対象８０の面積重量を算出できない。したがって、制御部７０は、サンプリングの対象とする検出信号の強度範囲の上限を、測定対象８０を透過した放射線の強度に対応する検出信号の強度以上に設定する。このようにすることで、制御部７０は、測定対象８０の面積重量の分解能を高めつつ、測定対象８０の面積重量を測定できる。
【0039】
図６のグラフにおいて、サンプリングの対象とする検出信号の強度範囲の上限に対応する放射線強度はＩ１として表される。この場合、制御部７０は、放射線強度が０からＩ１までの範囲に対応する検出信号の強度範囲で検出信号をサンプリングして離散値に変換する。サンプリングの対象となる放射線強度が０からＩ１までの範囲はＳＲとして表される。放射線強度Ｉ１に対応する面積重量はＷ１として表される。サンプリングの対象となる放射線強度の範囲が０からＩ１までである場合、制御部７０は、面積重量がＷ１以上となる範囲で検量線によって面積重量を算出できる。サンプリングの対象となる放射線強度をＳＲで表される範囲に限定したときに面積重量を算出できる範囲はＭＲとして表される。逆に言えば、制御部７０は、サンプリングの対象となる放射線強度の範囲の上限をＩ１に引き下げた場合、測定対象８０の面積重量を含まない、面積重量がＷ１未満となる範囲（ＭＲとして表される範囲外）を検量線から外すことができる。
【0040】
ＳＲで表される範囲は、放射線強度が０からＩ０までの範囲よりも狭い。ＳＲで表される範囲を１４ビットのＡＤコンバータで１６３８４個の離散値に変換する場合の各離散値を含む区間の幅は、放射線強度が０からＩ０までの範囲を１６３８４個の離散値に変換する場合の各離散値を含む区間の幅よりも狭い。言い換えれば、放射線強度が０からＩ０までの範囲をサンプリングの対象とする場合よりも、ＳＲで表される範囲をサンプリングの対象とする場合において、離散値が１カウント変化したときの面積重量の変化量が小さい。その結果、制御部７０は、サンプリングの対象とする範囲をＳＲで表される範囲に狭めることによって、面積重量の測定の分解能を高めることができる。
【0041】
測定装置１０がＷ１より大きいＷＴを面積重量の値として有する測定対象８０を測定すると仮定する。面積重量の値がＷＴである場合の放射線強度はＩＴで表される。制御部７０は、サンプリングの対象となる範囲をＳＲで表される範囲に狭める。この場合、放射線強度ＩＴを離散値に変換するときに各離散値の差が小さくなる。各離散値の差が小さくなることによって、各離散値に対応する面積重量の差が小さくなる。その結果、面積重量の分解能が高められる。また、各離散値の差が小さくなることによって放射線強度ＩＴと離散値との差（量子化誤差）が小さくなる。その結果、面積重量の測定精度が向上する。以上述べてきたように、本実施形態に係る測定装置１０は、ＷＴのように大きい面積重量を有する測定対象８０の測定の分解能を高め、測定精度を高めることができる。
【0042】
＜実施例＞
測定装置１０は、放射線強度が０からＩ０までの範囲をサンプリングの対象とする場合に、測定対象８０の面積重量が０～１２００ｇ／ｍ２の範囲内であるときに０．１％の分解能で面積重量を測定できるように設計されているとする。このように設計されている測定装置１０において、面積重量が約２０００ｇ／ｍ２である全固体電池で用いられる電極シートは、測定範囲外である。そこで、測定装置１０の制御部７０は、サンプリングの対象とする範囲の上限を、面積重量が８００ｇ／ｍ２のときに対応する放射線強度に設定する。このようにすることで、制御部７０は、面積重量が約２０００ｇ／ｍ２である全固体電池で用いられる電極シートを０．１％の分解能で測定できるようになる。制御部７０は、測定対象８０の面積重量が２０００ｇ／ｍ２より大きいとわかっている場合、サンプリングの対象とする範囲の上限を、面積重量が２０００ｇ／ｍ２のときに対応する放射線強度に設定してもよい。
測定装置１０は、放射線強度が０からＩ０までの範囲をサンプリングの対象とする場合に、測定対象８０の面積重量が０～１２００ｇ／ｍ２の範囲内であるときに０．１％の分解能で面積重量を測定できるように設計されているとする。このように設計されている測定装置１０において、面積重量が約２０００ｇ／ｍ２である全固体電池で用いられる電極シートは、測定範囲外である。そこで、測定装置１０の制御部７０は、サンプリングの対象とする範囲の上限を、面積重量が８００ｇ／ｍ２のときに対応する放射線強度に設定する。このようにすることで、制御部７０は、面積重量が約２０００ｇ／ｍ２である全固体電池で用いられる電極シートを０．１％の分解能で測定できるようになる。制御部７０は、測定対象８０の面積重量が２０００ｇ／ｍ２より大きいとわかっている場合、サンプリングの対象とする範囲の上限を、面積重量が２０００ｇ／ｍ２のときに対応する放射線強度に設定してもよい。
【0043】
＜測定手順のフローチャートの例＞
測定装置１０の制御部７０は、測定方法として図７のフローチャートに例示される手順を実行してよい。図７のフローチャートに例示される手順は、制御部７０を構成するプロセッサに実行させる測定プログラムとして実現されてもよい。測定プログラムは、電磁記憶媒体等の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてもよい。
測定装置１０の制御部７０は、測定方法として図７のフローチャートに例示される手順を実行してよい。図７のフローチャートに例示される手順は、制御部７０を構成するプロセッサに実行させる測定プログラムとして実現されてもよい。測定プログラムは、電磁記憶媒体等の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてもよい。
【0044】
制御部７０は、測定対象８０の厚みの範囲を取得する（ステップＳ１）。例えば、制御部７０は、インタフェース６０の入力デバイスによってユーザから測定対象８０の厚みの範囲を指定する入力を受け付けてよい。制御部７０は、インタフェース６０の通信デバイスによって外部装置から測定対象８０の厚みの範囲を取得してもよい。
【0045】
制御部７０は、サンプリング範囲の上限を設定する（ステップＳ２）。具体的に、制御部７０は、測定対象８０の厚みの範囲の下限に対応する放射線強度を算出し、サンプリング範囲の上限を、算出した放射線強度に設定してもよいし、算出した放射線強度よりも大きい放射線強度に設定してもよい。
【0046】
制御部７０は、上限を設定したサンプリング範囲における検量線を取得する（ステップＳ３）。具体的に、制御部７０は、上限を設定したサンプリング範囲に含まれる各離散値に面積重量を対応づけた検量線を取得する。制御部７０は、あらかじめ準備されている検量線に合うように、ステップＳ２の手順でサンプリング範囲の上限を設定してもよい。つまり、制御部７０は、サンプリング範囲の上限として複数の候補値を想定し、各候補値をサンプリング範囲の上限としたときの検量線を取得してよい。検量線は、サンプリング範囲の上限が異なる値に設定される場合のそれぞれに対応するように生成されてよい。
【0047】
制御部７０は、サンプリング信号を取得する（ステップＳ４）。具体的に、制御部７０は、測定部２０を測定対象８０の測定位置に移動させる。制御部７０は、測定位置において線源２２から放射線を射出させ、測定対象８０を透過した放射線を検出器２４によって検出させる。制御部７０は、検出器２４から検出信号を取得し、検出信号をサンプリングすることによって離散値に変換したカウントを表すサンプリング信号を生成してよい。制御部７０は、検出信号をサンプリングするＡＤコンバータからサンプリング信号を取得してもよい。
【0048】
制御部７０は、測定対象８０の厚み（面積重量）を算出する（ステップＳ５）。具体的に、制御部７０は、検量線に基づいて、サンプリング信号で表されるカウントに対応する面積重量の値を算出する。制御部７０は、面積重量の値を測定対象８０の厚みの値に変換してもよい。制御部７０は、算出した測定対象８０の面積重量の値又は厚みの値をインタフェース６０の表示デバイスによって表示してユーザに通知してもよい。制御部７０は、ステップＳ５の手順の実行後、図７のフローチャートの手順の実行を終了する。
【0049】
（測定装置１０を校正する動作例）
測定装置１０は、校正サンプル４０を更に備える。制御部７０は、線源２２と検出器２４との間に校正サンプル４０が位置する状態で、線源２２に放射線を射出させ、校正サンプル４０を透過した放射線を検出器２４に検出させる。制御部７０は、検出器２４の検出結果をサンプリングして離散値に変換し、変換した離散値に校正サンプル４０の面積重量を対応づけることによって校正してよい。制御部７０は、校正サンプル４０の測定結果に基づいて検量線を補正してもよい。
測定装置１０は、校正サンプル４０を更に備える。制御部７０は、線源２２と検出器２４との間に校正サンプル４０が位置する状態で、線源２２に放射線を射出させ、校正サンプル４０を透過した放射線を検出器２４に検出させる。制御部７０は、検出器２４の検出結果をサンプリングして離散値に変換し、変換した離散値に校正サンプル４０の面積重量を対応づけることによって校正してよい。制御部７０は、校正サンプル４０の測定結果に基づいて検量線を補正してもよい。
【0050】
校正サンプル４０は、図３及び図４に示されるように筐体３０に配置されてよい。校正サンプル４０は、測定対象８０の平面視（測定対象８０をＺ軸方向に見たとき）において、測定対象８０に重ならないように配置されてよい。
【0051】
制御部７０は、線源２２と検出器２４との間に測定対象８０が存在しない期間のうち少なくとも一部の期間において線源２２及び検出器２４が校正サンプル４０を挟む位置に移動するように駆動部２６を制御し、校正サンプル４０を透過した放射線を検出器２４に検出させてよい。このようすることで、測定装置１０は、線源２２及び検出器２４をＸＹ平面に沿って移動させることによって、校正サンプル４０を容易に測定して校正作業を実行できる。
【0052】
制御部７０は、図３及び図４に例示される構成において、測定部２０で測定対象８０をＸ軸方向に１回走査する毎に、測定部２０を校正サンプル４０に移動させて校正作業を実行してもよい。このようすることで、校正作業の頻度が容易に高められる。その結果、測定精度が高められ得る。
【0053】
＜検量線の生成手順のフローチャートの例＞
測定装置１０の制御部７０は、校正サンプル４０を用いて検量線を生成してよい。制御部７０は、検量線の生成方法として図８のフローチャートに例示される手順を実行してよい。図８のフローチャートに例示される手順は、制御部７０を構成するプロセッサに実行させる検量線の生成プログラムとして実現されてもよい。検量線の生成プログラムは、電磁記憶媒体等の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてもよい。
測定装置１０の制御部７０は、校正サンプル４０を用いて検量線を生成してよい。制御部７０は、検量線の生成方法として図８のフローチャートに例示される手順を実行してよい。図８のフローチャートに例示される手順は、制御部７０を構成するプロセッサに実行させる検量線の生成プログラムとして実現されてもよい。検量線の生成プログラムは、電磁記憶媒体等の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてもよい。
【0054】
制御部７０は、サンプルを検定する（ステップＳ１１）。具体的に、制御部７０は、検量線の作成に用いる校正サンプル４０の面積重量の値を検定する。制御部７０は、複数の校正サンプル４０それぞれの面積重量の値を検定してもよい。
【0055】
制御部７０は、校正サンプル４０を透過した放射線を検出した検出信号を取得する（ステップＳ１２）。制御部７０は、複数の校正サンプル４０それぞれについて検出信号を取得してもよい。制御部７０は、検量線を作成する演算を実行する（ステップＳ１３）。具体的に、制御部７０は、校正サンプル４０を透過した放射線を検出した検出信号をサンプリングして離散値に変換する。制御部７０は、変換した離散値のカウントと校正サンプル４０の面積重量とを対応づけることによって検量線を作成する。制御部７０は、複数の校正サンプル４０について検出信号を取得した場合、各校正サンプル４０の検出信号をサンプリングして変換した離散値のカウントと各校正サンプル４０の面積重量とを対応づけることによって検量線を作成する。
【0056】
制御部７０は、作成した検量線の近似誤差が判定値以上であるか判定する（ステップＳ１４）。具体的に、制御部７０は、作成した検量線と、理論的に得られるべき検量線との誤差を近似誤差として算出する。制御部７０は、作成した検量線において任意の面積重量の値に対応づけられるカウントと、理論的な検量線において任意の面積重量に対応づけられるカウントとの差を算出し、算出した差と判定値とを比較してよい。制御部７０は、複数の面積重量の値のそれぞれについて、作成した検量線において対応づけられるカウントと理論的な検量線において対応づけられるカウントとの差を算出してよい。制御部７０は、１つ以上の面積重量の値について、作成した検量線において対応づけられるカウントと理論的な検量線において対応づけられるカウントとの差が判定値以上である場合に、作成した検量線の近似誤差が判定値以上であると判定してよい。制御部７０は、所定数以上の面積重量の値について、作成した検量線において対応づけられるカウントと理論的な検量線において対応づけられるカウントとの差が判定値以上である場合に、作成した検量線の近似誤差が判定値以上であると判定してよい。制御部７０は、判定に用いる全ての面積重量の値について、作成した検量線において対応づけられるカウントと理論的な検量線において対応づけられるカウントとの差が判定値以上である場合に、作成した検量線の近似誤差が判定値以上であると判定してよい。
【0057】
制御部７０は、作成した検量線の近似誤差が判定値以上である場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１１の手順に戻り、検量線の作成をやり直す。
【0058】
制御部７０は、作成した検量線の近似誤差が判定値以上でない場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、つまり、作成した検量線の近似誤差が判定値未満である場合、サンプルテストを実行する（ステップＳ１５）。具体的に、制御部７０は、サンプルテストとして、作成した検量線を適用して、既知の面積重量を有する校正サンプル４０を測定してよい。制御部７０は、異なる面積重量を有する校正サンプル４０のそれぞれを測定してよい。また、制御部７０は、線源２２と検出器２４との間に校正サンプル４０が存在しない状態、つまり、線源２２と検出器２４との間に空気しか存在しない状態で測定してもよい。制御部７０は、線源２２と検出器２４との間に放射線を遮断するシャッターを入れた状態で測定してもよい。制御部７０は、所定の周期で校正サンプル４０を測定してもよい。
【0059】
制御部７０は、作成した検量線がサンプルテストに合格したか判定する（ステップＳ１６）。具体的に、制御部７０は、作成した検量線を適用して既知の面積重量を有する校正サンプル４０を測定して得られた面積重量の測定値と既知の面積重量との差が判定値未満である場合にサンプルテストに合格したと判定してよい。制御部７０は、線源２２と検出器２４との間に空気しか存在しない状態における検出信号を変換した離散値のカウントが最大になる場合にサンプルテストに合格していると判定してよい。制御部７０は、線源２２と検出器２４との間にシャッターが入っている状態における検出信号を変換した離散値のカウントが０になる場合にサンプルテストに合格していると判定してもよい。制御部７０は、複数のテスト項目の全てに合格した場合に、作成した検量線がサンプルテストに合格したと判定してもよい。
【0060】
制御部７０は、作成した検量線がサンプルテストに合格していない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１１の手順に戻り、検量線の作成をやり直す。制御部７０は、作成した検量線がサンプルテストに合格した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、作成した検量線を採用して、図８のフローチャートの手順の実行を終了する。
【0061】
＜校正サンプル４０の他の構成例＞
図９及び図１０に示されるように、測定部２０が校正サンプル４０を備えてもよい。測定部２０は、校正サンプル４０を線源２２と検出器２４との間に出し入れするサンプル挿入部５０を備えてよい。図９において、サンプル挿入部５０は、校正サンプル４０をＸ軸方向にスライドさせることによって、線源２２と検出器２４との間に挿入可能に構成される。図１０において、サンプル挿入部５０は、校正サンプル４０を回動させることによって、線源２２と検出器２４との間に挿入可能に構成される。図９及び図１０において、実線で表される校正サンプル４０は、線源２２と検出器２４との間に挿入されていない状態である。二点鎖線で表される校正サンプル４０は、線源２２と検出器２４との間に挿入された状態である。サンプル挿入部５０は、例えばモータを含んで構成されてよいし、他の種々のアクチュエータを含んで構成されてよい。サンプル挿入部５０は、測定部２０が測定対象８０に移動したときに測定対象８０に衝突しないように構成されるとする。サンプル挿入部５０は、測定部２０が測定対象８０を測定している間、測定対象８０が挿入される面よりもＺ軸方向にずれた位置に校正サンプル４０を退避させてよい。
図９及び図１０に示されるように、測定部２０が校正サンプル４０を備えてもよい。測定部２０は、校正サンプル４０を線源２２と検出器２４との間に出し入れするサンプル挿入部５０を備えてよい。図９において、サンプル挿入部５０は、校正サンプル４０をＸ軸方向にスライドさせることによって、線源２２と検出器２４との間に挿入可能に構成される。図１０において、サンプル挿入部５０は、校正サンプル４０を回動させることによって、線源２２と検出器２４との間に挿入可能に構成される。図９及び図１０において、実線で表される校正サンプル４０は、線源２２と検出器２４との間に挿入されていない状態である。二点鎖線で表される校正サンプル４０は、線源２２と検出器２４との間に挿入された状態である。サンプル挿入部５０は、例えばモータを含んで構成されてよいし、他の種々のアクチュエータを含んで構成されてよい。サンプル挿入部５０は、測定部２０が測定対象８０に移動したときに測定対象８０に衝突しないように構成されるとする。サンプル挿入部５０は、測定部２０が測定対象８０を測定している間、測定対象８０が挿入される面よりもＺ軸方向にずれた位置に校正サンプル４０を退避させてよい。
【0062】
制御部７０は、線源２２と検出器２４との間に測定対象８０が存在しない期間のうち少なくとも一部の期間において校正サンプル４０が線源２２と検出器２４との間に挿入されるようにサンプル挿入部５０を制御し、校正サンプル４０を透過した放射線を検出器２４に検出させてよい。このようすることで、校正作業の頻度が容易に高められる。その結果、測定精度が高められ得る。
【0063】
図１１及び図１２に示されるように、校正サンプル４０は、第１校正サンプル４１、第２校正サンプル４２又は第３校正サンプル４３を含んでよい。第１校正サンプル４１における放射線の透過率と、第２校正サンプル４２における放射線の透過率と、第３校正サンプル４３における放射線の透過率とは、互いに異なってよい。
【0064】
図１１において、サンプル挿入部５０は、第１校正サンプル４１及び第２校正サンプル４２を含む校正サンプル４０をＸ軸方向にスライドさせることによって、第１校正サンプル４１又は第２校正サンプル４２の一方を線源２２と検出器２４との間に挿入可能に構成される。図１２において、サンプル挿入部５０は、第１校正サンプル４１、第２校正サンプル４２及び第３校正サンプル４３を含む校正サンプル４０を回動させることによって、第１校正サンプル４１、第２校正サンプル４２又は第３校正サンプル４３の１つを、線源２２と検出器２４との間に挿入可能に構成される。つまり、校正サンプル４０が切替可能に構成される。図１１及び図１２において、実線で表される第１校正サンプル４１、第２校正サンプル４２又は第３校正サンプル４３は、線源２２と検出器２４との間に挿入されていない状態である。二点鎖線で表される第１校正サンプル４１、第２校正サンプル４２又は第３校正サンプル４３は、線源２２と検出器２４との間に挿入された状態である。
【0065】
校正サンプル４０が筐体３０に設置されている場合においても、校正サンプル４０は、異なる面積重量を有する複数の校正サンプル４０を切替可能に構成されてもよい。
【0066】
校正サンプル４０が切替可能に構成されることによって、測定装置１０の校正作業が容易に実行され得る。その結果、測定精度が高められ得る。サンプル挿入部５０は、放射線を遮断するシャッターを含んで構成されてよい。このようにすることで、校正サンプル４０とシャッターとがまとめられる。その結果、測定部２０が校正サンプル４０を備える場合であっても大きくなりにくい。
【0067】
以上、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。
【符号の説明】
【0068】
１０ 測定装置
２０ 測定部（２２：線源、２４：検出器、２６：駆動部）
３０ 筐体
４０ 校正サンプル（４１～４３：第１～第３校正サンプル）
５０ サンプル挿入部
６０ インタフェース
７０ 制御部
８０ 測定対象
２０ 測定部（２２：線源、２４：検出器、２６：駆動部）
３０ 筐体
４０ 校正サンプル（４１～４３：第１～第３校正サンプル）
５０ サンプル挿入部
６０ インタフェース
７０ 制御部
８０ 測定対象
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】