特許 7444611 再構成可能な後方散乱検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】再構成可能な後方散乱検出器

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/203 20060101AFI20240228BHJP

【ＦＩ】

G01N23/203

【請求項の数】 10

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020000300

(22)【出願日】2020-01-06

(65)【公開番号】P2020122782

(43)【公開日】2020-08-13

【審査請求日】2022-12-28

(31)【優先権主張番号】16/240,613

(32)【優先日】2019-01-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100103078

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100130650

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 泰光

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(74)【代理人】

【識別番号】100200609

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 智和

(72)【発明者】

【氏名】モルテザ サファイ

【審査官】清水 靖記

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５１７６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１１４１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０２４５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０３５８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１３９２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１２７７８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－０６４０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３６５２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第００２４４２９２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２５３７１２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２３／００ － Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６

Ｇ０１Ｔ １／００ － Ｇ０１Ｔ ７／１２

Ｇ２１Ｋ ４／００

Ｇ０１Ｂ １５／００ － Ｇ０１Ｂ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

後方散乱（３１２）を検出するための装置（２０２）であって、
第１形状から第２形状に変化するように構成された形状を有する構造体（３２０、５５０）と、
前記構造体の領域を覆うフレキシブルシンチレータパネル（３２１）を含むセンサアレイ（３１８）と、を含み、
前記フレキシブルシンチレータパネルは、複数の第１光ファイバ（６０６）及び複数の第２光ファイバ（６１５）を半硬質のケーシング（６２０）に収容して構成されており、前記複数の第１光ファイバ（６０６）は複数のクラスター（６１１，６１３）にグループ分けして、各クラスターごとに複数の第１光ファイバがまとめられており、前記複数の第２光ファイバ（６１５）は、前記複数のクラスター（６１１，６１３）の間に個別に配置されており、
前記フレキシブルシンチレータパネルは、前記第１形状から前記第２形状へと変化し、前記構造体の形状に適合するように構成されており、
前記センサアレイは、物体（２１４）に放射線ビーム（３１０）が当たったことに応じて形成される前記放射線ビームの後方散乱を検出するように構成されている、装置。

【請求項2】

前記センサアレイは、前記複数の第１光ファイバ及び前記複数の第２光ファイバの全てに連結された光検出器（３５０）をさらに含む、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記構造体は、所定数のフレキシブルジョイントによって互いに接続された複数のセグメント（５５２）を含み、前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つのセグメントが、前記複数のセグメントのうちの別のセグメントに対して、前記所定数のフレキシブルジョイントのうちの所与のフレキシブルジョイントを中心軸として移動することにより、前記構造体の前記形状が変化する、請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記構造体の前記形状は、三次元的に変化するように構成されている、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記構造体（５０４）は、変形可能材料を含み、前記変形可能材料の変形によって、前記構造体の前記形状が変化する、請求項１～４のいずれかに記載の装置。

【請求項6】

前記装置の前記第２形状は、前記物体の表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合し、
前記装置の前記第１形状と前記装置の前記第２形状とは異なっており、
前記装置の前記第２形状は、前記装置の選択形状である、請求項１～５のいずれかに
記載の装置。

【請求項7】

可動プラットフォーム（１１０）が前記装置を前記物体に対して移動させる際に、前記構造体を繰り返し再構成するように構成された電気機械システムをさらに含み、
前記可動プラットフォームは、前記装置と関連付けられており、
前記電気機械システムは、前記センサアレイからのデータを用いて、前記構造体を繰り返し再構成し、
前記電気機械システムは、前記装置の前記形状が、前記物体の表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合するように変化するよう、前記構造体を繰り返し再構成する、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

少なくとも一部が前記物体を透過するように構成されたＸ線を含む放射線（３０６）を出射するように構成された放射線源（３００）と、
前記放射線源によって出射された前記放射線の一部を用いて、前記物体の表面に指向される前記放射線ビーム（３１０）を形成するように構成されたコリメーター（１２０）と、をさらに含む、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

Ｘ線（３０６）を出射するように構成されたＸ線管（３００）と、
前記Ｘ線管によって出射される前記Ｘ線の一部を用いて、物体（２１４）の表面に指向されるＸ線ビームを形成するように構成されたコリメーター（１２０）と、
前記Ｘ線ビームが前記物体に当たったことに応じて形成される前記Ｘ線ビームの後方散乱を検出するように構成された検出器システムと、を含む後方散乱Ｘ線システム（２０２）であって、
前記検出器システムは、第１形状から第２形状に変化するように構成された形状を有する構造体（３２０、５５０）と、センサアレイ（６００）と、を含み、
前記センサアレイは、前記構造体の領域を覆うフレキシブルシンチレータパネル（６１０）を含み、
前記フレキシブルシンチレータパネルは、複数の第１光ファイバ（６０６）及び複数の第２光ファイバ（６１５）を半硬質のケーシング（６２０）に収容して構成されており、前記複数の第１光ファイバ（６０６）は複数のクラスター（６１１，６１３）にグループ分けして、各クラスターごとに複数の第１光ファイバがまとめられており、前記複数の第２光ファイバ（６１５）は、前記複数のクラスター（６１１，６１３）の間に個別に配置されており、
前記フレキシブルシンチレータパネルは、前記第１形状から前記第２形状へと変化し、前記構造体の形状に適合するように構成されている、後方散乱Ｘ線システム。

【請求項10】

前記センサアレイは、前記複数の第１光ファイバ及び前記複数の第２光ファイバの全てに連結された光検出器をさらに含む、請求項９に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、検査システムに関し、より具体的には、後方散乱検査システムに関する。さらに具体的には、本開示は、物体の形状に実質的に適合可能な形状を有する検出器を用いて、物体の後方散乱を検出するための方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

航空機や打ち上げロケットの構造では、航空機の外板などの様々な面が、ストリンガーや補強材として知られる構造支持部材に取り付けられる。航空機の胴体においては、ストリンガーは、航空機の長手方向に延びるように、胴体外板に取り付けられる。これらは、主として、外板に作用する空力負荷を、フレームを含む内部構造体に伝達する役割を担っている。航空機の翼や水平安定板においては、ストリンガーは、翼の外板に取り付けられ、この場合も、その主な機能は、翼に作用する曲げ負荷を、リブや翼桁などの内部構造体に伝達することである。

【0003】

後方散乱Ｘ線システムは、Ｘ線を用いて物体を検査する非破壊検査システム（ＮＤＩ）の一例である。現在利用可能ないくつかの後方散乱Ｘ線システムは、Ｘ線管、コリメーター、及び、検出器を含んでいる。Ｘ線管は、Ｘ線を生成して出射する。コリメーターは、これらのＸ線をフィルタリングすることにより、これらのＸ線の一部を用いて、特定の方向に実質的に平行に進むＸ線ビームを形成する。Ｘ線ビームが物体に当たると、Ｘ線ビーム内のＸ線の一部又はすべてが、物体によって散乱される。具体的には、Ｘ線は、例えば、物体の表面及び／又は表面下で散乱される。散乱されたＸ線は、後方散乱と称される。検出器は、このような後方散乱の一部又はすべてを検出する。検出された後方散乱を用いて、物体の画像データを生成し、これを用いて、物体の１つ以上の画像を形成することができる。例えば、物体の特定箇所にＸ線ビームが指向された際に検出される後方散乱を用いて、物体のその特定箇所に対応する画像内の画素の強度値を生成することができる。例えばラスターパターンなどの選択されたパターンで、Ｘ線ビームを物体に沿って移動させることにより、物体の様々な箇所の画像データを生成することができる。

【0004】

例示的な一実施例において、Ｘ線ビームを向ける方向を変更して、物体に対するＸ線ビームの入射角を変化させる場合がある。この画像データを用いて、物体の１つ以上の画像を形成し、これを用いて、物体に何らかの欠陥があるかどうかを判定することができる。いくつかの現在利用可能な後方散乱Ｘ線システムに用いられている検出器は、実質的に平面状の形状を有している。換言すれば、これらの検出器は、平らな形状を有する。後方散乱Ｘ線システムの検出器が平らな形状を有する場合、この後方散乱Ｘ線システムを使用できる箇所の数が、制限されることがある。例えば、平らな形状の検出器を備える後方散乱Ｘ線システムを、湾曲形状の物体に対して適切に配置することは、非常に困難な場合がある。

【0005】

また、物体が湾曲形状を有している場合、平らな形状の検出器では、物体に対して様々な入射角で入射するＸ線ビームに対して、所望量より少ない量の後方散乱しか検出されない場合がある。換言すれば、物体が湾曲形状を有している場合、様々な入射角のＸ線ビームに対して検出器によって検出される後方散乱の量が、所望量より少なくなる場合がある。結果として、平らな形状を有する検出器を湾曲物体の後方散乱の検出に用いた場合、検出器によって生成される画像データを用いて形成される画像は、所望レベルの品質を有しない場合がある。従って、上述した事項の少なくともいくつか、及び、他の潜在的な事項を考慮した方法及び装置が望まれる。

【発明の概要】

【0006】

本開示のいくつかの実施形態の基本的な理解を与えるため、本開示の簡略化された概要を以下に提示する。この概要は、開示の包括的な概説ではなく、本開示のキー及び重要要素を特定するものでも、本開示の範囲を規定するものでもない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、本明細書に開示されるいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。

【0007】

フレキシブルシンチレータを含むセンサアレイを実現する後方散乱検出器システム、ならびに、関連する動作方法が提供される。具体的には、後方散乱を検出するための装置は、形状を有する構造体を含む。前記形状は、第１形状から第２形状に変化するように構成されている。当該装置は、前記構造体の領域を覆うフレキシブルシンチレータパネルを含むセンサアレイをさらに含む。前記フレキシブルシンチレータパネルは、前記第１形状から前記第２形状へと変化し、前記構造体の形状に適合するように構成されている。当該装置は、物体に放射線ビームが当たったことに応じて形成される放射線ビームの後方散乱を検出するように構成されている。

【0008】

前記フレキシブルシンチレータパネルは、複数の光ファイバを含みうる。前記センサアレイは、前記複数の光ファイバに連結された光検出器をさらに含みうる。

【0009】

前記複数の光ファイバは、有機繊維を含みうる。前記複数の光ファイバは、例えば、半硬質のケーシングに収容される。前記複数の光ファイバは、例えば、前記半硬質のケーシング内で、１つ以上の層状に配置される。

【0010】

前記１つ以上の層のうちの第１層内の各光ファイバは、例えば、前記第１層内の１つ以上の隣接する光ファイバと連結されている。前記１つ以上の層のうちの第１層内の少なくとも１つの光ファイバは、例えば、前記１つ以上の層のうちの第２層内の少なくとも１つの光ファイバと連結されており、前記第２層は、前記第１層に隣接している。前記１つ以上の層のうちの第１層内の光ファイバは、複数のクラスターを形成するよう配置してもよい。

【0011】

前記複数の光ファイバは、例えば、１つ以上の層状に配置されており、前記１つ以上の層のうちの第１層の光ファイバは、織り合わせ構造を構成している。前記織り合わせ構造は、例えば、平織り構造である。

【0012】

前記センサアレイは、光検出器をさらに含みうる。前記複数の光ファイバは、例えば、１つ以上の束にまとめられており、前記１つ以上の束の各々は、前記光検出器に連結されている。前記光ファイバのシンチレーションによって生成される光は、前記光ファイバを通って、前記光検出器に伝送される。

【0013】

前記構造体は、所定数のフレキシブルジョイントによって互いに接続された複数のセグメントを含みうる。前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つのセグメントが、前記複数のセグメントのうちの別のセグメントに対して、前記所定数のフレキシブルジョイントのうちの所与のフレキシブルジョイントを中心軸として移動することにより、前記構造体の前記形状が変化する。前記構造体の前記形状は、例えば、三次元的に変化するように構成されている。前記構造体の各セグメントは、例えば、矩形の面を含む。

【0014】

いくつかの実施形態において、前記構造体は、例えば、変形可能材料を含み、前記変形可能材料の変形によって、前記構造体の前記形状が変化する。また、前記構造体は、例えば、フレキシブル回路を含み、この場合、フレキシブル回路の構成を変更することによって、前記構造体の前記形状が変化する。

【0015】

前記構造体の前記第２形状は、例えば、前記物体の表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合し、前記構造体の前記第１形状と前記構造体の前記第２形状とは異なっており、前記構造体の前記第２形状は、例えば、前記構造体の選択形状である。前記選択形状は、例えば、前記物体の表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合し、前記物体の表面の実質的に非平面の形状および前記選択形状は、波形、湾曲形状、および、ドーナツ形のうちの少なくとも１つを含みうる。

【0016】

前記装置は、可動プラットフォームが前記装置を前記物体に対して移動させる際に、前記構造体を繰り返し再構成するように構成された電気機械システムをさらに含む。前記可動プラットフォームは、前記装置と関連付けられており、前記電気機械システムは、前記センサアレイからのデータを用いて、前記構造体を繰り返し再構成し、前記電気機械システムは、前記装置の前記形状が、前記物体の表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合するように変化するよう、前記構造体を繰り返し再構成する。前記センサアレイからの前記データは、前記物体の画像および前記物体のビデオのうちの少なくとも１つを含む。

【0017】

前記装置は、少なくとも一部が前記物体を透過するように構成されたＸ線を含む放射線を出射するように構成された放射線源をさらに含みうる。また、前記装置は、前記放射線源によって出射された前記放射線の一部を用いて、前記物体の表面に指向される前記放射線ビームを形成するように構成されたコリメーターをさらに含みうる。前記放射線源及び前記コリメーターが、放射線発生システムを形成しうる。放射線発生システムは、例えば、可動プラットフォームと関連付けられる。前記装置は、例えば、前記可動プラットフォームに連結されたハウジングをさらに含み、前記放射線源は、前記ハウジング内に設けられる。前記放射線源は、例えば、Ｘ線管であり、前記放射線ビームは、例えば、Ｘ線ビームである。フレキシブルシンチレータパネルの所定数の部分の各々は、前記フレキシブルシンチレータパネルの前記所定数の部分のうちの他のすべての部分と、前記物体の実質的に非平面の表面から実質的に等距離とすることができる。

【0018】

前記コリメーターは、所定数のアパーチャを有する回転可能ホイールを含みうる。回転可能ホイールは、例えば、放射線源が放射線を出射する間、回転するように構成されており、放射線源によって出射された放射線の一部が、前記所定数のアパーチャ１のうちの所与のアパーチャを通過して、放射線ビームを形成する。

【0019】

本開示の他の実施態様は、上述した装置に対応するシステム及び方法を含む。例えば、前述及び／又は後述する例及び側面のうちのいずれかについて、その構成要件の少なくとも一部を含みうる他の側面によれば、Ｘ線を出射するように構成されたＸ線管と、前記Ｘ線管によって出射される前記Ｘ線の一部を用いてＸ線ビームを形成するように構成されたコリメーターとを含む後方散乱Ｘ線システムが提供される。Ｘ線ビームは、物体の表面に指向される。当該システムは、上述した検出器システムをさらに含む。

【0020】

物体を検査するための方法も提供される。当該方法は、後方散乱検査システムにおける検出器システムの選択形状を特定することを含む。前記選択形状は、前記物体の表面の実質的に非平面の形状を含む。当該方法は、前記検出器システムの構造体を用いて、前記検出器システムの形状を、前記検出器システムの第１形状から前記検出器システムの第２形状に変更することをさらに含む。前記検出器システムの前記第２形状は、前記物体の前記表面の前記実質的に非平面の形状に実質的に適合している。

【0021】

前記検出器システムは、前記構造体の領域を覆うフレキシブルシンチレータパネルを含みうる。前記フレキシブルシンチレータパネルは、前記第１形状から前記第２形状へと変化し、前記検出器システムの形状に適合するように構成されている。

【0022】

当該方法は、前記物体の前記表面に向かって放射線ビームを出射することをさらに含む。前記放射線ビームは、例えば、放射線源から出射された放射線の一部を用いて形成され、前記放射線は、少なくとも一部が前記物体を透過するように構成されたＸ線を含む。当該方法は、前記選択形状を有する前記検出器システムを用いて、前記放射線ビームが前記物体に当たったことに応じて形成される後方散乱を検出することをさらに含む。

【0023】

当該方法は、可動プラットフォームが前記物体に対して移動する際に、電気機械システムを用いて前記構造体を繰り返し再構成することをさらに含む。前記可動プラットフォームは、前記検出器システムと関連付けられており、前記構造体を繰り返し再構成する工程では、前記センサアレイからのデータを利用し、前記構造体を繰り返し再構成する工程では、前記物体の前記表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合するように、前記検出器システムの前記形状を変化させる。

【0024】

前記物体の前記表面に向かって放射線ビームを出射することは、前記放射線源によって出射された前記放射線の一部を用いて前記放射線ビームを形成するように構成されたコリメーターで、前記放射線ビームを形成することを含みうる。前記放射線源及び前記コリメーターは、放射線発生システムを形成し、前記放射線発生システム及び前記検出器システムのうちの少なくとも１つが、前記可動プラットフォームと関連付けられる。前記後方散乱検査システムは、例えば、前記可動プラットフォームに連結されたハウジングをさらに含み、前記放射線源は、前記ハウジング内に設けられる。

【0025】

上記及びその他の実施形態を、図面を参照しながら以下に詳述する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】例示的な実施形態による検査環境をブロック図の形態で示した図である。

【図2】例示的な実施形態による検査環境の図である。

【図3】例示的な実施形態による後方散乱検査システムによって検査されている航空機の断面図である。

【図4】例示的な実施形態による後方散乱検査システムによって検査されている航空機の断面図である。

【図5A】例示的な実施形態による検出器システムの図である。

【図5B】例示的な実施形態による、検出器システムの再構成可能な構造体の図である。

【図6A】例示的な実施形態による、フレキシブルシンチレータパネルを含むセンサアレイの図である。

【図6B-6E】１つ以上の実施形態による、フレキシブルシンチレータパネル内の光ファイバの構成例を示す図である。

【図7】例示的な実施形態による物体を検査するプロセスをフローチャートの形態で示した図である。

【図8】本明細書に記載の方法及びアセンブリを用いることができる航空機の製造及び保守方法のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下の説明では、開示の概念が十分に理解されるように、多くの具体的な詳細事項を記載する。開示の概念は、これら具体的な詳細の一部又は全てが欠けていても実施可能である。他の例において、説明する概念が不必要に不明瞭にならないように、周知の処理動作については詳細には説明していない。いくつかの概念を、特定の例に関連させて説明するが、これらの例は限定を意図するものではない。むしろ、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の精神及び範囲に含まれうる代替例、変形例及び均等物を包含することを意図するものである。

【0028】

例えば、本開示の技術を、外板パネルなどの特定の航空機構造体に関連させて説明するが、本開示の技術及び機構は、他の様々なビークルや建物構造の様々なパネルアセンブリに適用することができる。以下の説明においては、本開示が十分に理解されるように、多くの具体的な詳細事項を提示している。本開示の特定の実施例は、これらの詳細事項のうちのいくつか又はすべてが無くとも実施することができる。他の例において、本開示が不必要に不明瞭にならないように、周知の処理動作については詳細には説明していない。本開示の様々な手法及び機構を、明瞭にするためにしばしば単数の形態で記載している。ただし、いくつかの実施形態は、別段の記載が無い限り、１つの手法の繰り返し、あるいは、機構を複数設けることを含む。
［概要］

【0029】

現在利用可能ないくつかの後方散乱Ｘ線システムによって生成される画像データを用いて形成される画像は、所望量のコントラストを有しない場合があるということが、様々な例示的な実施形態において認識及び考慮されている。所望量のコントラストが無いために、これらの後方散乱Ｘ線システムを用いて検査された物体内の欠陥を特定することが、非常に困難な場合がある。具体的には、実質的に平面状の形状を有する検出器では、実質的に非平面の形状を有する物体にＸ線ビームが当たった際に形成される後方散乱を、所望量検出できない場合があるということが、様々な例示的な実施形態において認識及び考慮されている。例えば、湾曲形状を有する物体に対するＸ線ビームの入射角は、この物体に沿ってＸ線ビームを移動させると、変化する。平らな形状の検出器では、Ｘ線ビームが物体に対してこのように様々な入射角を持つ場合に、所望量の後方散乱を検出できない場合がある。換言すれば、物体が湾曲形状を有し、検出器が平らな形状を有する場合、検出器が後方散乱の一部を逃がしてしまうおそれがある。

【0030】

検出器によって検出される後方散乱の量が、Ｘ線ビームが当たった物体の箇所に対応する画像内の画素の強度値を決定するということが、様々な例示的な実施形態において認識及び考慮されている。画像内の画素の強度値によって、画像内のコントラストのレベル及び画像の解像度（level of detail）が決まる。

【0031】

平らな形状を有する検出器によって生成される画像データは、湾曲形状を有する物体に沿ってＸ線ビームが移動する際に、形成された後方散乱の一部を検出器が逃すと、所望レベルよりも低いコントラスト及び／又は解像度となる場合がある。従って、現在利用可能な検出器に比べて、より多くの部分の後方散乱を捕捉するように構成された検出器が望ましいということが、様々な例示的な実施形態において認識及び考慮されている。

【0032】

従って、様々な例示的な実施形態は、後方散乱Ｘ線システムを用いて物体を検査するための方法及び装置を提供する。具体的には、様々な例示的な実施形態は、検査対象の物体の表面形状に実質的に適合するように形状を変化させることが可能な検出器を備えた後方散乱Ｘ線システムを提供する。
［例示的な実施形態］

【0033】

図を参照し、特に、図１を参照すると、例示的な実施形態による検査環境をブロック図の形態で示している。これらの例示的な実施例において、検査環境１００は、後方散乱検査システム１０２、コンピュータシステム１０３、及び、物体１０４を含む。後方散乱検査システム１０２は、非破壊検査（ＮＤＩ）システム１０６の一例である。ここで、非破壊検査システム１０６などの「非破壊検査システム」とは、物体１０４などの物体を、当該物体に対して何ら悪影響を及ぼすことなく検査するように構成されたシステムである。具体的には、非破壊検査システムは、物体に何ら物理的変化を生じさせることなく物体を検査するように構成されている。

【0034】

これらの例示的な実施例において、後方散乱検査システム１０２を用いて、物体１０４を検査することができる。物体１０４は、任意の数の異なる種類の物体から選択することができる。例えば、限定するものではないが、物体１０４は、可動式プラットフォーム、固定プラットフォーム、空中ベースの構造体、陸上ベースの構造体、水上／水中ベースの構造体、宇宙ベースの構造体、又は他の適当な種類の構造体の形態を取ることができる。より具体的には、物体１０４は、航空機、船、戦車、人員運搬車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、ビークル、人工構造物、建物、又は他の適当な種類の物体であってよい。

【0035】

場合によっては、物体１０４は別の物体の一部であってもよい。例えば、場合によっては、物体１０４は、航空機の胴体の一部、翼、燃料タンク、橋の支持構造、宇宙ステーションの一部、船の船体、外板パネル、壁、ドア、又は他の適当な種類の一部であってもよい。

【0036】

後方散乱検査システム１０２は、物体１０４の検査中に、物体１０４のデータ１０７を生成する。データ１０７は、例えば、限定するものではないが、物体１０４の画像データ１０８を含む。後方散乱検査システム１０２は、データ１０７をコンピュータシステム１０３に送信する。コンピュータシステム１０３は、後方散乱検査システム１０２によって生成されたデータ１０７を受信して処理するように構成されている。この例示的な実施例において、後方散乱検査システム１０２は、可動プラットフォーム１１０、放射線発生システム１１２、及び、検出器システム１１４を含む。放射線発生システム１１２及び／又は検出器システム１１４は、例えば、可動プラットフォーム１１０と関連付けられている。１つのコンポーネントが別のコンポーネントと「関連付けられている」場合、この関連付けは、これらの図示の実施例では、物理的な関連付けである。例えば、検出器システム１１４などの第１コンポーネントは、可動プラットフォーム１１０などの第２コンポーネントに対して、当該第２コンポーネントに対する固定、第２コンポーネントに対する接合、第２コンポーネントへの搭載、第２コンポーネントに対する溶接、第２コンポーネントに対する繋止、及び／又は、他の適当な方法による第２コンポーネントに対する接続によって、関連付けられていると考えることができる。

【0037】

第１コンポーネントを、第３コンポーネントを用いて、第２コンポーネントに接続してもよい。また、第１コンポーネントが、第２コンポーネントの一部及び／又は延長部として形成されていることによって、第２コンポーネントに関連付けられていると考えることもできる。

【0038】

可動プラットフォーム１１０は、面の上を移動するように構成された任意のプラットフォームであってよい。この移動は、並進移動及び／又は回転を含みうる。可動プラットフォーム１１０は、個々の実施態様によって、様々な形態を取ることができる。例示的な一実施例において、可動プラットフォーム１１０は、例えばカートである。

【0039】

可動プラットフォーム１１０は、例えば、限定するものではないが、ホイール、ローラ、スライダ、トラックシステムなどの移動装置、及び、他の種類の移動装置を含む。これらの移動装置は、可動プラットフォーム１１０を面の上で移動させることができ、面の例としては、例えば、限定するものではないが、床、レールシステム、又は他の適当な種類の面がある。

【0040】

例示的な一実施例において、可動プラットフォーム１１０は、人間のオペレータが可動プラットフォーム１１０を押すことよって、移動させることができる。別の例示的な実施例において、可動プラットフォーム１１０は、可動プラットフォーム１１０内の推進システムを用いて移動させることができる。これらの例示的な実施例において、放射線発生システム１１２は、放射線源１１８及びコリメーター１２０を含む。放射線源１１８は、放射線１２２を生成するように構成されている。放射線１２２は、複数種類のビームを含む。放射線１２２は、所定数の異なる形態を取ることができる。これらの例示的な実施例において、放射線１２２は、Ｘ線、ガンマ線、又は、物体１０４の少なくとも一部を透過するように構成された他の適当な種類の放射線の形態を取ることができる。例示的な一実施例として、放射線源１１８は、Ｘ線１２４を生成して出射するように構成されたＸ線管の形態を取ることができる。Ｘ線１２４は、例えば、物体１０４の表面１２６に指向される。これらの例示的な実施例において、コリメーター１２０は、例えば、可動プラットフォーム１１０及び放射線源１１８のうちの少なくとも１つと関連付けられている。コリメーター１２０は、放射線１２２をフィルタリングして、特定の方向に対して平行に進む一部の放射線のみがコリメーター１２０を通過できるようにする装置である。具体的には、コリメーター１２０は、放射線１２２の一部を用いて、放射線ビーム１３４を形成する。ビーム１３４は、例えば、物体１０４の表面１２６に指向される。放射線１２２がＸ線１２４の形態である場合、ビーム１３４は、Ｘ線ビームと称される。

【0041】

例示的な一実施例において、コリメーター１２０は、回転可能ホイール１２８の形態を取る。回転可能ホイール１２８は、所定数のアパーチャ１３０を有する。本明細書において、「所定数の」アイテムとは、１つ以上のアイテムを意味する。例えば、所定数のアパーチャとは、１つ以上のアパーチャを意味する。従って、所定数のアパーチャ１３０は、場合によっては１個のアパーチャであり、場合によっては２個、３個、５個、又は他の適当な数のアパーチャである。

【0042】

回転可能ホイール１２８は、放射線源１１８が放射線１２２を出射する間、放射線源１１８の周りを回転するように構成されている。回転可能ホイール１２８が回転する際、放射線１２２の一部が、所定数のアパーチャ１３０のうちの所与のアパーチャを通過して、ビーム１３４を形成する。もちろん、他の例示的な実施例において、コリメーター１２０は、ガイド１３２を有していてもよい。ガイド１３２は、放射線が通過できるコリメーター１２０内のチャネルである。具体的には、コリメーター１２０は、放射線１２２の一部を吸収するか、放射線１２２の一部を散乱させるか、あるいはこれら２つの組み合わせを行うことによって、ガイド１３２の中心軸の方向に進む放射線のみがコリメーター１２０を通過するようにする。検出器システム１１４は、物体１０４にビーム１３４が当たったことに応じて形成される後方散乱１３６を、検出するように構成されている。後方散乱１３６は、ビーム１３４が物体１０４の表面１２６及び／又は物体１０４の表面近くに当たったことに応じてビーム１３４の少なくとも一部が散乱することによって、形成される。これらの例示的な実施例において、検出器システム１１４は、形状１３８を有する。検出器システム１１４の形状１３８は、選択形状１４０に変更できるように構成されている。例えば、選択形状１４０は、検査対象の物体１０４の表面１２６の表面形状である。物体１０４の表面１２６の表面形状は、例えば、限定するものではないが、凸形状、凹形状、波形、湾曲形状、Ｌ字形、Ｕ字形、ドーナツ形、又は、実質的に非平面である他の適当な種類の形状を含む。

【0043】

本明細書において、「～のうちの少なくとも１つ」という語句がアイテムのリストについて用いられる場合、リストアップされたアイテムのうちの１つ又はそれ以上を様々な組み合わせで用いてもよいことを意味し、また、リストの各アイテムの１つだけが必要な場合もあることを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及び、アイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、限定するものではないが、アイテムＡ、又は、アイテムＡとアイテムＢを含みうる。また、この例には、アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣである場合、アイテムＢ及びアイテムＣである場合も含まれる。他の例において、「～の少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、２個のアイテムＡと、１個のアイテムＢと、１０個のアイテムＣ；４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ；又は、他の適切な組み合わせであってもよい。これらの例示的な実施例において、検出器システム１１４の選択形状１４０は、所定数の異なる方法で特定することができる。例示的な一実施例として、選択形状１４０は、検査対象である様々な種類の物体の既知の幾何学形状のデータベースから特定することができる。例えば、選択形状１４０は、データベースに保存されている、物体１０４のデジタルコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルを用いて特定することができる。いくつかの例示的な実施例において、選択形状１４０は、検査対象の物体１０４の画像を用いて特定することができる。選択形状１４０は、検出対象の物体１０４に対して検出器システム１１４を配置している間に生成されたセンサデータを用いて、特定することもできる。例えば、所定数のセンサシステムを用いて、画像、超音波画像、音響データ、レーダー画像、赤外線画像、及び／又は、選択形状１４０を特定するのに用いることができる他の適当な種類のセンサデータを生成することができる。もちろん、選択形状１４０は、上述した以外の他の方法で特定することもできる。

【0044】

例示的な一実施例において、検出器システム１１４は、所定数のセンサアレイ１４２及び構造体１４４を含む。この例示的な実施例において、所定数のセンサアレイ１４２は、構造体１４４と関連付けられている。センサアレイ１４６は、所定数のセンサアレイ１４２のうちの１つのセンサアレイの例である。センサアレイ１４６は、所定数の行および所定数の列に配置された所定数のセンサ１４８を含む。センサアレイ１５０は、所定数のセンサ１４８のうちの１つのセンサの例である。いくつかの実施形態において、検出器システムは、センサアレイ１４６などの単一のセンサアレイで構成される。いくつかの実施形態において、センサアレイ１４６の例は、センサ１５０などの単一のセンサで構成される。いくつかの実施形態において、センサ１５０のシンチレータ１５２は、光検出器１５４に接続された複数の光ファイバを含むフレキシブルなシンチレータパネルである。いくつかの例示的な実施例において、センサ１５０は、検出器と称することもできる。従って、所定数のセンサ１４８は、所定数の検出器であってもよく、センサアレイ１４６は、検出器アレイであってもよく、所定数のセンサアレイ１４２は、所定数の検出器アレイであってもよい。

【0045】

この例示的な実施例では、センサ１５０は、例えば、シンチレータ１５２及び光検出器１５４を含む。シンチレータ１５２は、例えば、後方散乱１３６に係る粒子などの電離放射線が当たると発光するように構成された材料を含む。このような材料は、シンチレータ材料と称される。シンチレータ１５２が発光する際には、シンチレータ１５２から光子が出射される。光検出器１５４は、シンチレータ１５２から出射される光子の数を測定するように構成されている。所定数のセンサアレイ１４２のすべての光検出器によって検出された光子の数によって、ビーム１３４が照射された物体１０４の特定箇所に対して検出器システム１１４が生成する値が決まる。この値は、例えば、ビーム１３４が照射された箇所に対応する物体１０４の画像内の画素の強度値である。検出器システム１１４の形状１３８は、ビーム１３４が物体１０４の表面１２６に沿って移動する際に、所望レベルの解像度及び所望レベルのコントラストを有する画像データの生成が可能となるような数の光子を所定数のセンサアレイ１４２の様々な光検出器が検出するように、変化させることができる。

【0046】

この例示的な実施例において、光検出器１５４は、例えば、ＭＥＭＳ（micro-electromechanical systems）技術に基づいた構成を有する。例えば、光検出器１５４は、光電子増倍管（ＰＭＴ）、光電センサ、フォトダイオード、又は、ＭＥＭＳ技術を用いて実現される他の種類の光検出器のうちの１つから選択することができる。例示的な一実施例において、光検出器１５４は、マイクロ光電子増倍管（マイクロＰＭＴ又はμＰＭＴ）の形態を取る。センサ１５０がシンチレータ１５２及び光検出器１５４を含む場合、センサ１５０は、シンチレーション検出器又はシンチレーションカウンタの形態を取ることができる。もちろん、他の例示的な実施例において、センサ１５０は、固体検出器、半導体放射線検出器、又は他の適当な種類の検出器の形態を取ることもできる。

【0047】

この例示的な実施例において、検出器システム１１４の形状１３８は、構造体１４４を利用して変更することができる。例えば、構造体１４４は、所定数のフレキシブルジョイント１５８によって互いに接続された複数のセグメント１５６を含む。複数のセグメント１５６のうちの少なくとも１つのセグメントが、複数のセグメント１５６のうちの別のセグメントに対して、所定数のフレキシブルジョイント１５８のうちの所与のフレキシブルジョイントを中心軸として移動することにより、検出器システム１１４の形状１３８が変化する。構造体１４４がこの種の構成を有する場合、構造体１４４を「関節構造体（articulated structure）」と称することができる。

【0048】

複数のセグメント１５６のうちの所与のセグメントは、複数のセグメント１５６のうちの別のセグメントに対して、所定数の異なる方法で移動させることができる。例えば、これらのセグメントは、手作業で移動させることができる。人間のオペレータが、所定数のフレキシブルジョイント１５８のうちの１つ以上を中心軸として、複数のセグメント１５６のうちの１つ以上を手で移動させることができる。また、場合によっては、複数のセグメント１５６を、制御システムからの命令を受信するように構成された電気機械システムによって移動させてもよい。

【0049】

別の例において、構造体１４４は、変形可能な材料１６０の形態を取ることもできる。変形可能材料１６０が変形することにより、検出器システム１１４の形状１３８が変化する。変形可能材料１６０は、例えば、限定するものではないが、有機材料、シリコン系材料、又は、変形させることができる他の適当な種類の材料を含む。これらの例示的な実施例において、変形可能材料１６０は、手作業で変形させることができる。

【0050】

また、いくつかの例示的な実施例において、構造体１４４は、フレキシブル回路１６２の形態を取ることができる。フレキシブル回路１６２は、例えば、電力供給された際に構成が変化する、任意の数の配線及び制御部を含む。フレキシブル回路１６２の構成を変化させることによって、検出器システム１１４の形状１３８が変化する。このように、検出器システム１１４の形状１３８は、所定数の異なる方法で変化させることができる。検出器システム１１４の形状１３８は、構造体１４４を用いて再構成可能である。具体的には、形状１３８を選択形状１４０に変化させて、検出器システム１１４の形状１３８を物体１０４の表面１２６の表面形状に実質的に適合させることができる。いくつかの例示的な実施例では、電気機械システムを用いて、物体１０４のデジタルモデルから受信した入力に基づいて、構造体１４４を再構成することができる。他の例示的な実施例において、構造体１４４を手作業で再構成して、選択形状１４０に実質的に一致させてもよい。また、実施態様によっては、可動プラットフォーム１１０が物体１０４に対して移動する際に、構造体１４４を繰り返し再構成することができる。検出器システム１１４を伴って可動プラットフォーム１１０が物体１０４に対して移動するにつれて、物体１０４の画像やビデオなどのセンサデータを用いて検出器システム１１４の形状１３８を変化させ、形状１３８を物体１０４の表面１２６の表面形状に実質的に適合させることができる。検出器システム１１４は、後方散乱１３６を検出したことに応じて、データ１０７を生成する。データ１０７内の画像データ１０８は、例えば、ビーム１３４が指向された物体１０の複数の箇所の其々に対応する画素の強度値を含む。

【0051】

検出器システム１１４は、通信リンク１６４を用いて、処理用のコンピュータシステム１０３にデータ１０７を送信する。通信リンク１６４は、無線通信リンク、有線通信リンク、光通信リンク、又は他の適当な種類の通信リンクであってよい。

【0052】

コンピュータシステム１０３は、実施態様によって、１つ以上のコンピュータを含みうる。コンピュータシステム１０３に２つ以上のコンピュータがある場合、これらのコンピュータは、ネットワークなどの媒体を用いて、互いに通信することができる。ネットワークは、有線通信リンク、無線通信リンク、又は、情報を交換するための他の適当な種類のリンクを用いることができる。

【0053】

データ１０７を用いて、物体１０４に欠陥１６６があるかどうかを判定することができる。欠陥１６６は、物体１０４の表面１２６又は物体１０４の内部に存在する可能性がある。例示的な一実施例において、コンピュータシステム１０３は、データ１０７を用いて、物体１０４の所定数の画像１６８を形成する。所定数の画像１６８をコンピュータシステム１０３及び／又は人間のオペレータによって分析することにより、物体１０４内の欠陥１６６の存在を検出するともに、その位置を特定することができる。もちろん、他の例示的な実施例において、検出器システム１１４によって生成されるデータ１０７内の画像データ１０８が、所定数の画像１６８の形態を取ることもできる。実施態様によっては、コンピュータシステム１０３は、例えば、放射線発生システム１１２、可動プラットフォーム１１０、及び、検出器システム１１４のうちの少なくとも１つを制御するように構成される。例えば、コンピュータシステム１０３は、可動プラットフォーム１１０及び／又はコリメーター１２０に命令を送信することにより、ビーム１３４のステアリングを制御することができる。場合によっては、コンピュータシステム１０３は、検出器システム１１４に命令を送信することにより、検出器システム１１４の形状１３８を制御することができる。例えば、コンピュータシステム１０３は、フレキシブル回路１６２に命令を送信することにより、検出器システム１１４の形状１３８を変更することができる。図１に示した検出器システム１１４の様々な構成によれば、放射線源１１８からの放射線１２２の必要な出射量が少なくて済む。また、検出器システム１１４の形状１３８が再構成可能であるため、放射線源１１８のサイズ、ならびに、後方散乱検査システム１０２全体のサイズを、小さくすることができる。加えて、ＭＥＭＳ（micro-electromechanical systems）技術を用いることにより、所定数のセンサアレイ１４２を、費用対効果の高い効率的な方法で製造することができる。

【0054】

図１に示した検査環境の例示は、例示的な実施形態が実現される態様について、物理的又は構造的な限定を示唆するものではない。図示されたコンポーネントに加えて、又は、これらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントは、任意であってもよい。また、図示したブロックは、いくつかの機能的なコンポーネントを表している。例示的な実施形態においてこれらのブロックを実施する際は、１つ又は複数を組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。

【0055】

いくつかの例示的な実施例において、所定数のセンサアレイ１４２のうちのある種のセンサは、シンチレータを含まなくともよい。代わりに、所定数のセンサアレイ１４２のうちの各センサアレイに、単片のシンチレータ材料を載置してもよい。場合によっては、単片のシンチレータ材料を、所定数のセンサアレイ１４２のうちのすべてのセンサアレイに載置してもよい。図２を参照すると、同図には、例示的な実施形態による検査環境の図が示されている。図２において、検査環境２００は、図１の検査環境１００の一実施態様の例である。後方散乱検査システム２０２は、検査環境２００内で航空機２０４の検査を行うように構成されている。後方散乱検査システム２０２は、図１の後方散乱検査システム１０２の一実施態様の例である。この例示的な実施例において、後方散乱検査システム２０２は、後方散乱Ｘ線システムである。また、航空機２０４は、図１における物体１０４の一実施態様の例である。図示のように、後方散乱検査システム２０２は、可動プラットフォーム２０６、放射線発生システム２０８、検出器システム２１０、及び、コンピュータシステム２１２を含む。可動プラットフォーム２０６、放射線発生システム２０８、検出器システム２１０、及び、コンピュータシステム２１２は、其々、図１における可動プラットフォーム１１０、放射線発生システム１１２、検出器システム１１４、及び、コンピュータシステム１０３の実施態様の例である。この例示的な実施例において、放射線発生システム２０８及び検出器システム２１０は、可動プラットフォーム２０６に接続されている。コンピュータシステム２１２は、可動プラットフォーム２０６から離間して位置している。放射線発生システム２０８は、Ｘ線を生成するとともに、これらのＸ線の一部を、Ｘ線ビームの形態で、航空機２０４の胴体２１４に指向するように構成されている。具体的には、放射線発生システム２０８は、Ｘ線ビームを、航空機２０４の胴体２１４の表面２１６に指向する。表面２１６は、胴体２１４の外面である。また、放射線発生システム２０８は、Ｘ線ビームを胴体２１４の表面に沿って移動させて、胴体２１４の表面２１６に対するＸ線ビームの入射角を変化させることができる。

【0056】

Ｘ線ビームは、例えば、少なくとも一部が、航空機２０４の胴体２１４の表面２１６を透過する。検出器システム２１０は、Ｘ線ビームが胴体２１４に当たったことに応じて形成される後方散乱を検出するように構成されている。検出器システム２１０は、画像データを生成し、これが、無線通信リンク２１８を介して、コンピュータシステム２１２に送信される。検出器システム２１０については、図３～図４に詳しく示す。次に図３を参照すると、同図には、例示的な実施形態による、後方散乱検査システムによって検査されている航空機の断面図が示されている。この例示的な実施例では、図２の航空機２０４の線３－３に沿う断面図が、後方散乱検査システム２０２と共に図示されている。この図では、放射線発生システム２０８がよりはっきりと見えるように、後方散乱検査システム２０２の可動プラットフォーム２０６は図示していない。

【0057】

この例示的な実施例において、放射線発生システム２０８は、放射線源３００、ハウジング３０１、回転可能ホイール３０２、及び、モータ３０４を含む。放射線源３００は、図１の放射線源１１８の一実施態様の例である。図示のように、放射線源３００は、ハウジング３０１内にある。ハウジング３０１は、例えば、図２に示した可動プラットフォーム２０６に接続されている。放射線源３００は、Ｘ線３０６を生成して出射するように構成されている。回転可能ホイール３０２は、放射線源３００と関連付けられている。回転可能ホイール３０２は、図１の回転可能ホイール１２８の一実施態様の例である。回転可能ホイール３０２は、所定数のアパーチャ３０８を有する。モータ３０４の動作は、所定数のアパーチャ３０８が放射線源３００の周りで回転するよう回転可能ホイール３０２を回転させるように構成されている。

【0058】

回転可能ホイール３０２が回転すると、Ｘ線３０６の一部が、所定数のアパーチャ３０８のうちの所与のアパーチャを通過してＸ線ビーム３１０を形成する構成とされている。Ｘ線ビーム３１０は、胴体２１４の表面２１６に指向される。Ｘ線ビーム３１０のＸ線は、胴体２１４に当たったことに応じて散乱する。これらの散乱Ｘ線が、後方散乱３１２を形成する。検出器システム２１０は、後方散乱３１２を検出する。

【0059】

図示のように、検出器システム２１０は、形状３１４を有している。形状３１４は、再構成可能である。換言すれば、検出器システム２１０の形状３１４は、変更することができる。この例示的な実施例において、形状３１４は、胴体２１４の表面２１６の表面形状３１６に実質的に適合するように構成されている。具体的には、形状３１４は、放射線発生システム２０８に対して凸形状であり、これは、放射線発生システム２０８に対して同じく凸形状である胴体２１４の表面２１６の表面形状３１６に類似している。この例示的な実施例において、検出器システム２１０は、センサアレイ３１８及び構造体３２０を含む。構造体３２０の形状は、検出器システム２１０の形状３１４である。従って、検出器システム２１０と構造体３２０との両方が、形状３１４を有する。

【0060】

センサアレイ３１８は、フレキシブルシンチレータ３２１及び光検出器３５０を含む。本明細書において、フレキシブルシンチレータは、「フレキシブルシンチレータパネル」又は「フレキシブルシンチレータシート」と称する場合がある。フレキシブルシンチレータ３２１は、複数の光ファイバからなる１つの構造体で構成することができるが、部分３２２、３２４、３２６、３２８、及び３３０を含むシンチレータ３２１の互いに異なる部分を、破線で区切って示している。構造体３２０は、複数のセグメント３３２を含む。複数のセグメント３３２は、セグメント３３４、３３６、３３８、３４０、及び、３４２を含む。各セグメント３３４、３３６、３３８、３４０、及び、３４２は、其々、シンチレータ３２１の対応する部分３２２、３２４、３２６、３２８、及び、３３０と関連付けられている。セグメント３３４、３３６、３３８、３４０、及び、３４２は、例えば、フレキシブルジョイントによって、互いに接続されている。例えば、セグメント３３４は、セグメント３３４とセグメント３３６とを接続するフレキシブルジョイントを中心軸として、セグメント３３６に対して動くように構成されている。シンチレータ３２１の各部分は、構造体３２０の対応するセグメントと共に動く。従って、セグメント３３４がセグメント３３６に対して移動する際には、シンチレータ３２１の対応する部分３２２も、部分３２４に対して移動する。これにより、構造体３２０のセグメントが移動する際は、シンチレータ３２１の形状が、構造体３２０の形状３１４に、少なくとも実質的に適合する。複数のセグメント３３２のうちの１つ以上のセグメントを互いに対して移動させることにより、構造体３２０は、胴体２１４の表面２１６の表面形状３１６に実質的に適合する形状３１４を有することができる。例えば、複数のセグメント３３２を接続している１つ以上のフレキシブルジョイントにおいて構造体３２０を屈曲させて、構造体３２０の形状３１４を、胴体２１４の表面２１６の表面形状３１６に実質的に適合するように変化させることができる。これにより、シンチレータ３２１の形状は、表面形状３１６に少なくとも実質的に適合することができ、シンチレータ３２１の各部分は、シンチレータ３２１の他のすべての部分と、胴体２１４の表面から実質的に等距離となる。既に述べたように、フレキシブルシンチレータ３２１は、例えば、複数の光ファイバを含む。これらの光ファイバを、積み重ねたり、織り合わせたり、あるいはその他の方法で、合わせて配置することにより、フレキシブルパネルが形成される。実施形態によっては、光ファイバを集めて１つ以上の束にしてもよい。実施形態によっては、光ファイバの１つ以上の束を、光検出器に連結させてもよい。実施形態によっては、各束を、別々の光検出器に連結させてもよい。フレキシブルシンチレータの構成のさらなる詳細については、図６Ａ～図６Ｅを参照して詳述する。図３に示すように、シンチレータ３２０の光ファイバは、束３５２に集められて、光検出器３５０に連結されている。様々な実施形態において、光ファイバは、後方散乱３１２からエネルギーを吸収して、発光する。光ファイバは、次に、シンチレータ３２１によって生成された光の総量を測定するように構成されたＭＥＭＳ技術によるＰＭＴなどの光検出器３５０に、生成された光を送る。次に図４を参照すると、同図には、例示的な実施形態による、後方散乱検査システムによって検査されている航空機の断面図が示されている。この例示的な実施例では、後方散乱検査システム２０２が胴体２１４の内部４００に移動した状態の、図３の航空機２０４の断面図が図示されている。この例示的な実施例において、放射線発生システム２０８は、Ｘ線ビーム３１０を胴体２１４の表面４０２に指向するように構成されている。表面４０２は、胴体２１４の内面である。Ｘ線ビーム３１０が胴体２１４に当たったことに応じて、後方散乱４０４が形成される。図示のように、検出器システム２１０の形状３１４は、当該形状３１４が、胴体２１４の表面４０２の表面形状４０６に実質的に適合するように、変更されている。具体的には、表面４０２の表面形状４０６は、放射線発生システム２０８に対して凹形状を有している。検出器システム２１０の構造体３２０が複数のセグメント３３２の間の１つ以上のフレキシブルジョイントにおいて屈曲されることにより、構造体３２０の形状３１４は、胴体２１４の表面４０２の凹形状と同様な、放射線発生システム２０８に対する凹形状となっている。このように、検出器システム２１０の形状３１４が胴体２１４の表面４０２の表面形状４０６に実質的に適合する際には、シンチレータ３２１の形状も、表面４０２の表面形状４０６に実質的に適合し、シンチレータ３２１の各部分を、シンチレータ３２１の他のすべての部分に対して、胴体２１４の表面４０２から、より等距離になるよう配置することができる。この結果、画像形成の際の収差及び糸巻き形ひずみ（pincushion effects）が、低減又は解消される。また、後方散乱検査システム２０２の検出器システム２１０及び放射線発生システム２０８を、特に、より制約のある、または大きさの限られた場所において、より表面４０２に近付けることができる。このように、検出器システム２１０を表面４０２により近付けて配置し、検出器システム２１０によって捕捉及び検出される後方散乱４０４の量を増やすことによって、画像のコントラストを高めることができる。図３及び図４は、胴体２１４をスキャンすることに関連させて述べているが、図１を参照して前述したように、検出器システム２１０は、パイプ、貯蔵タンク、航空機の翼などの、任意の数の物体又は物体の部品をスキャンするために実装することができる。既存のシステムでは、複数のセンサアレイが、検出器システム２１０に実装される場合がある。例えば、各セグメントが、個別のセンサアレイと関連付けられており、各センサアレイが、シンチレータ及び光検出器を含む。これにより、各センサアレイは、形状３１４内の対応する構造体セグメントと共に動く。これによれば、センサアレイの形状を、スキャンされる物体の形状に適合させることにより、画像のコントラスト及び解像度が改善されるが、各センサアレイが他のセンサアレイとは別体の構造であるため、センサアレイ間に隙間が残る潜在的可能性がある。これによって、解像度が低下する可能性があり、コンピュータシステムによって画像の一部を外挿する必要があるが、これが正確でない可能性がある。

【0061】

これに対し、記載のシステムは、構造体３２０の全寸法にわたって延びる単一の連続構造体からなるシンチレータを用いる。従って、シンチレータ３２１は、シンチレータの所与の領域内のすべての後方散乱放射線を捕捉することができる。また、シンチレータ３２１の柔軟性により、より良い幾何学的構成、及び、検査される物体の実際の寸法により近い、より正確な画像形成を実現することもできる。

【0062】

また、シンチレータ３２１の光ファイバの構造によれば、所与の領域をカバーするシンチレータ３２１によって生成されるすべての光を、単一の光検出器が測定する構成を実現することができる。さらに、光検出器は、放射線発生システム２０８から離間させて配置することができる。これは、例えば、スキャンされる物体内又はその周囲に、限られた空間しか無い状況において有利である。従って、記載のシステムは、よりコンポーネント数の少ない検出システムを提供することにより、複雑さが低減された設計と構成の柔軟性を実現することができ、結果として、コストの削減と動作効率の向上を図ることができる。光検出器をシンチレータから離間させて配置することは、爆発性又は発火性の混合物を発生させ得る量の可燃性のガス又は蒸気が空気中に存在する、あるいは存在する可能性があるＩ種防爆区画（Class I locations）のような環境においても、有利である。このような危険な環境では、防爆仕様の機器又は装置を使用する必要がある。従って、光検出器のような電気部品を、危険な環境から離間させて配置することによって、火花又は閃光によって可燃性のガス又は蒸気を発火させるおそれを低減することができる。

【0063】

複数のセンサアレイを含む既存のシステムの構成は、このような後方散乱検出器のサイズ及び構成を制限することにもなる。本明細書に記載のシステムは、検出器システムの構造体から離間して配置されるセンサアレイの数を低減させることができるため、よりフレキシブル且つ変形させやすい構造体を、より複雑な表面形状を有する物体の表面形状に適合するように、実現することができる。また、燃料タンクや配管などのより小さい物体をスキャンするためには、記載のシステムでは、フレキシブルシンチレータ及び構造体のサイズを小さくすればよい。実現可能性のある構造体の構成を、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、以下にさらに詳述する。

【0064】

図５Ａを参照すると、同図には、例示的な実施形態による検出器システムの図が示されている。この例示的な実施例において、検出器システム５００は、図１の検出器システム１１４の一実施態様の例である。図示のように、検出器システム５００は、構造体５０４に関連付けられたフレキシブルシンチレータパネルを備えたセンサアレイ５０２を有する。この例において、構造体５０４は、変形可能材料の形態を取る。構造体５０４は、当該構造体５０４が所望の形状を有するように、変形されるよう構成されている。この図示の例において、構造体５０４は、波形５０６を有する。図５Ａに示すように、構造体５０４及びセンサアレイ５０２の構成は、二次元で示されている。ただし、様々な実施形態において、記載の構造の形状又は形態は、三次元的に調整してもよい。

【0065】

次に、図５Ｂを参照すると、同図には、例示的な実施形態による、検出器システム２１０の構造体３２０などの、検出器システムの再構成可能な構造体５５０が図示されている。この例示的な実施例において、構造体５５０は、３列３行に配置された所定数のセグメント５５２を含む。所定数のセグメント５５２は、セグメント５５４、５５６、５５８、５６０、５６２、５６４、５６６、５６８、及び、５７０を含む。所定数のセグメント５５２のうちの各セグメントは、例えば、所定数のフレキシブルジョイントを介して互いに接続されており、各セグメントは、隣接するセグメントに対して移動可能となっている。従って、各セグメントは、各ジョイントに沿って、複数次元にわたって移動可能である。これによれば、様々な物体の表面形状に適合するように構造体の形状を再構成する際の扱いやすさが向上する。所定数のセグメント５５２のうちの各セグメントは、フレキシブルシンチレータを取り付け又は載置する面５７０を含む。なお、構造体は、長さ方向及び幅方向に沿って（in length and width）、任意の数のセグメントを含むことができる。図５Ｂに示した各セグメントは、概ね正方形の面５７０を含むが、様々な実施形態において、セグメントは、矩形、三角形、円形などの様々な幾何学形状の面を含むことができる。さらに、セグメントは様々な寸法に構成することができる。実施形態によっては、様々な形状のセグメントを組み込むこと及び／又はセグメントのサイズを小さくすることによって、構造体５５０の最終形状構成において、より細かい細分性（granularity）を実現することができる。フレキシブルシンチレータにおける光ファイバの構成の様々な例を、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、及び、図６Ｅを参照して説明する。図６Ａを参照すると、同図には、１つ以上の実施形態による、フレキシブルシンチレータパネル６１０を含むセンサアレイ６００を示している。前述したように、様々な実施形態において、センサアレイ６００は、センサアレイ３１２であり、フレキシブルシンチレータ６１０は、シンチレータ３２０である。前述したように、シンチレータ６１０は、例えば、複数の光ファイバ６０６を含む。いくつかの実施形態において、光ファイバ６０６は、半硬質のケーシング６２０内に収容されている。光ファイバ６０６は、さらに、図示のように、束６０２及び束６０４などの１つ以上の束にまとめられている。いくつかの実施形態において、光ファイバの束は、例えば０．１～５ミリメートルの範囲にわたる光ファイバの厚みに応じて、約５０～５００本の光ファイバを含む。ただし、様々な実施形態において、適当なサイズの光ファイバを任意の数用いることができる。これらの束は、光検出器６５０に連結され、当該光検出器は、シンチレータファイバによって生成されてファイバから光検出器６５０に送られる光の量を検出するように構成されている。前述したように、光検出器６５０は、例えば、ＭＥＭＳ技術に基づく光電子増倍管（ＰＭＴ）である。光ファイバの端部を研磨して、ファイバの端部における光の散乱を抑制するとともに、光検出器への光伝送における光学的結合の効率を高めることもできる。

【0066】

様々な実施形態において、光ファイバは、例えば、ポリビニルなどの炭素系材料を含む有機繊維である。光ファイバは、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）及びその他のフッ素化ポリマーを含むその他のプラスチック材料によって形成してもよい。いくつかの実施形態において、光ファイバは、例えば、シリカ、又は、フッ化ジルコン酸塩、フッ化アルミン酸塩、カルコゲナイドガラスなどの他の材料、ならびに、サファイアのような結晶材料から形成されたガラス光ファイバを含む。光ファイバ用に選択される材料は、例えば屈折率や可撓性の度合いなどの、フレキシブルシンチレータに所望される構造特性によって異なる。様々な実施形態において、無機結晶などのシンチレータ材料を、製造中に、プラスチック又はその他の材料に注入することができる。１つ以上の実施形態によれば、一実施例において、図６Ｂのシンチレータ６１０－Ａの構成に示すように、光ファイバを複数層に重ねてもよい。シンチレータ６１０－Ａは、シンチレータ６１０の一部の一実施例である。図６Ｂには、シンチレータ６１０－Ａの線４－４に沿った横断面図が示されており、層６１２、６１４、及び６１６を含む、光ファイバ６０６の３つの層が示されている。実施形態によっては、シンチレータ６１０は、図６Ｂに示したものよりも多くの光ファイバ層又は少ない光ファイバ層を含んでいてもよい。図示のように、例えば、光ファイバの層は、互いに位置ずれしており、１つの層の光ファイバは、隣接する層の別の光ファイバと位置ずれしている。例えば、光ファイバは、隣接する層の他の２つの光ファイバの間に位置している。ただし、実施形態によっては、光ファイバを、隣接する層の光ファイバと同じ位置に積み重ねてもよい。実施形態によっては、光ファイバを、１つ以上の隣接する光ファイバと接合又は連結することにより、シンチレータ６１０の構造を維持したり、光ファイバの相対移動を抑制したりすることができる。例えば、１つの層の光ファイバを、同じ層の隣接する光ファイバと連結してもよい。実施形態によっては、さらに、光ファイバの層を、隣接する他の層に連結してもよい。例えば、層６１２内の光ファイバを、層６１４内の隣接する光ファイバと連結してもよい。様々な実施形態において、光ファイバは、ケーシング６２０に収納されている。ケーシング６２０は、例えば、シリコーン又はプラスチックなどの透明な半硬質材料によって形成されている。いくつかの実施形態において、ケーシング６２０は、光ファイバ層の構造を含み、それを維持する役割を果たしつつ、その柔軟な動きや再構成を許容する。実施形態によっては、１つ以上の光ファイバを、ケーシング６２０の内面に、取り付けるか、接着してもよい。これにより、光ファイバとケーシングとの間の大幅な動きを防止するとともに、シンチレータの構造的支持をより強固にすることができる。例えば、層６１２を、ケーシング６２０の内面６２１に連結することができる。図６Ｃは、シンチレータ６１０－Ｂ内の光ファイバの別の構成例を示している。図６Ｃは、シンチレータ６１０の一部の線４－４に沿う断面図の別の実施形態を示している。シンチレータ６１０－Ｂで示すように、実施形態によっては、層内の光ファイバをグループ分けして、ケーシング６２０内でクラスターにしてもよい。ケーシング内のこのようなクラスターを、「被覆クラスター」と称する場合もある。クラスター６１１及び６１３は、図６Ｃに破線で示しており、各クラスターは６本の光ファイバを含む。実施形態によっては、ケーシング６２０内の各クラスターは、追加の光ファイバ、又は、より少ない数の光ファイバを含むものであってもよい。例えば、光ファイバは、３本の光ファイバからなるクラスターにグループ分けしてもよい。被覆クラスターは、接着剤でまとめてもよいし、材料片で結束してもよいし、他の機械的手段でまとめてもよい。実施形態によっては、さらに、隣接するクラスター同士を、連結させてもよい。実施形態によっては、ケーシング６２０内のファイバのクラスターを、ケーシング６２０の内面６２１に連結してもよい。被覆クラスター６１１と６１３とは、並べて示されているが、他の層内の追加のクラスターが、ケーシング６２０内でクラスター６１１及び６１３の上あるいは下に配置されていてもよい。実施形態によっては、１本以上の単体の光ファイバが、被覆クラスター６１１及び６１３の周囲に配置されていてもよい。例えば、図６Ｃには、単体の光ファイバ６１５が示されている。様々な実施形態において、単体の光ファイバ６１５も、被覆クラスターのうちの１つ以上、例えば、６１１又は６１３に、接着又は連結してもよい。様々な実施形態において、光ファイバのクラスター（図６Ｃに示す）を、ケーシング６２０内で、光ファイバの層（図６Ｂに示す）又は光ファイバの他の構造体と組み合わせてもよい。ケーシング６２０は、さらに、構造体５５０のセグメント５５２の面５７０などの、フレキシブル構造体の表面に取り付けるための取り付け面として、構成することができる。いくつかの実施形態において、ケーシング６２０は、接着剤、あるいは、フック、ベルクロ（ＶＥＬＣＲＯ）などの面ファスナ、スナップ、ボタン、インサート、可撓性の接着材やテープなどを含む他の機械的手段で、セグメントの面に取り付けることができる。

【0067】

図６Ｄ及び図６Ｅは、フレキシブルシンチレータのケーシング内における光ファイバの代替の構成例を示している。様々な実施形態において、光ファイバ層内の光ファイバは、より高い構造的なまとまり又は安定性を得るために、織られ、あるいは織り合わされた構造又は構成にすることができる。図６Ｄは、平織り構造とされた光ファイバの層６３０の一部を、平面図６３０－Ａ、及び、線Ａ－Ａに沿う断面図６３０－Ｂで示している。図６Ｅは、畝織り構造とされた光ファイバの層６４０の一部を、平面図６４０－Ａ、及び、線Ｂ－Ｂに沿う断面図６４０－Ｂで示している。様々な実施形態において、層は、バスケット織、綾織りなどを含む他の既知の織り構造のうちの任意の１つに構成することができる。また、二軸織構造に加えて、光ファイバは、様々な三軸織構造又は多重織構造とすることもできる。個々の織構造によってもたらされる所望の構造特性に基づいて、様々な織構造を選択することができる。また、光ファイバの構造特性や制限に基づいて、織構造を選択することもできる。光ファイバ層の織構造は、より高い構造的まとまりをもたらすため、１つ以上の層で光ファイバの織構造を実現している実施形態のいくつかにおいては、ケーシング６２０などの半硬質ケーシング内に、これらの層を収容しなくともよい。記載の実施形態に提示したような層状配置又はケーシング収容束によって、複数層の光ファイバを含むことにより、光検出における感度が高くなるとともに、コントラスト及び／又はシャープネスが向上する。第１に、より多くの光ファイバを用いることにより、特に、よりエネルギーが高い光子や、より大きい入射角でシンチレータに当たる光子に関して、後方散乱光子の吸収の確率が高くなる。従って、捕捉且つ検出される後方散乱光子の量が増すことで、画像のコントラストが増す。また、より高いエネルギーの後方散乱光子は、様々な層又は束の内のより多くの光ファイバを励起しうる。複数層の光ファイバを用いることにより、強い後方散乱が、物体からより離れた位置に配置されたファイバをさらに照らすため、シンチレーションにおける細分性が増す。ひいては、最終画像の解像度が向上する。光子エネルギーに対する感度が高いシンチレータでは、放射線源から出射すべきＸ線エネルギーの必要量が少なくて済み、結果として、放射量及びワット数を指数関数的に小さくすることができる。さらに、放射線からの必要な遮蔽が少なくて済み、コンポーネントに必要な冷却も少なくて済む。全体的に見て、記載のシステムでは、消費電力及び材料の使用量が低減され、コストが大幅に削減され、安全性が向上する。

【0068】

図７を参照すると、同図には、例示的な実施形態による、物体を検査するためのプロセス７００が、フローチャートの形態で示されている。図７に示したプロセスは、図１の物体１０４などの物体を検査するために用いることができる。本プロセスは、例えば、限定するものではないが、図１の後方散乱検査システム１０２を用いて実施することができる。当該プロセスは、後方散乱検査システム内の検出器システムの選択形状を特定すること（動作７０２）によって開始する。動作７０２において、検出器システムは、例えば、図１の検出器システム１１４である。当該プロセスでは、次に、検出器システムの形状を、選択形状に変更する（動作７０４）。動作７０４において、検出器システムの形状は、所定数の様々な方法で、検出器システムの構造体を用いて変更することができる。構造体は、例えば、図１の構造体１４４である。構造体が所定数のフレキシブルジョイントによって互いに接続された複数のセグメントである場合には、動作７０４は、複数のセグメントのうちの少なくとも１つを、複数のセグメントのうちの別のセグメントに対して、所定数のフレキシブルジョイントのうちの所与のフレキシブルジョイントを中心軸として移動させることによって、実行することができる。構造体が変形可能材料である場合には、動作７０４は、変形可能材料を変形させることによって、実行することができる。また、構造体がフレキシブル回路である場合には、動作７０４は、フレキシブル回路に命令を送って、フレキシブル回路の構成を変更することによって、実行することができる。フレキシブル回路の構成を変更することによって、検出器システムの形状を変更することができる。次に、当該プロセスでは、物体の表面に向けてビームを出射する（動作７０６）。ビームは、後方散乱検査システムの放射線源から出射される放射線の一部を用いて、形成される。次に、当該プロセスでは、選択形状を有する検出器システムを用いて、ビームが物体に当たったことに応じて形成される後方散乱を検出する（動作７０８）。後方散乱は、ビームが物体の表面及び／又は物体の表面下に当たった際に、ビームの少なくとも一部が散乱することに応じて形成される。当該プロセスでは、後方散乱を検出したことに応じて、画像データを生成する（動作７１０）。当該プロセスは、次に、画像データを用いて物体の画像を形成する（動作７１２）。当該プロセスでは、次に、物体の画像を用いて、物体に欠陥があるかどうかを判定し（動作７１４）、この後、当該プロセスは終了する。図示された様々な実施形態のフローチャート及びブロック図は、例示的な実施形態における装置及び方法のいくつかの考えられる実施態様の構造、機能、及び動作を示すものである。この点に関し、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、及び／又は、操作や工程の一部を表す場合もある。例えば、これらのブロックのうち１つ又は複数は、プログラムコードとして実現してもよいし、ハードウェアで実現してもよいし、プログラムコードとハードウェアの組み合わせで実現してもよい。ハードウェアで実現する場合には、そのハードウェアは、例えば、フローチャートやブロック図に示した１つ以上の動作を実行するように製造あるいは構成された集積回路の形態であってもよい。

【0069】

例示的な実施形態の代替の実施態様のいくつかでは、ブロックで示した機能は、図に示した順とは異なる順で実行してもよい。例えば、場合によっては、関連する機能に応じて、連続するブロックとして示されている２つのブロックは、実質的に同時に実行してもよいし、逆の順序で実行してもよい。また、フローチャート又はブロック図に示したブロックに、さらに他のブロックを追加してもよい。

【0070】

このように、様々な例示的な実施形態は、物体を検査するための方法及び装置を提供する。例示的な一実施形態において、装置は、放射線源、コリメーター、及び、検出器システムを含む。放射線源は、放射線を出射するように構成されている。コリメーターは、放射線源から出射された放射線の一部を用いて、ビームを形成するように構成されている。ビームは、物体の表面に指向される。検出器システムは、ビームが物体に当たったことに応じて形成される後方散乱を検出するように構成されている。検出器システムの形状は、選択形状に変更できるように構成されている。

【0071】

様々な例示的な実施形態は、より小型の放射線源を後方散乱検査システムに使用することができる検出器システムを提供する。また、電子及び／又は機械コンポーネントの数が少なく且つ形状が再構成可能な検出器システムによれば、後方散乱検査システム全体のサイズを小さくすることができる。さらに、ＭＥＭＳ（micro-electromechanical systems）技術に基づく光検出器を検出器システムに用いることによって、現在利用可能な検出器システムと比べて、検出器システムのコストを削減することができる。
［航空機における実施例］

【0072】

本開示の実施例を、図２に示す航空機２０４に関連させ、また、図８に示す航空機の製造及び保守方法８００に関連させて説明する。前述したように、図２は、検査環境２００内の航空機２０４の概略図であり、当該航空機は、本明細書に記載のシステム及び方法を用いて検査することができる様々なコンポーネント又は構造体を含みうる。図２に示すように、航空機２０４は、翼２２０を備えた胴体２１４を含む。航空機２０４は、翼２２０によって支持されたエンジン２３０も含む。航空宇宙産業の例を示しているが、本明細書に開示の原理は、例えば自動車産業などの他の産業に適用してもよい。従って、航空機２０４に加えて、本明細書に開示の原理は、他の輸送体、例えば、陸上車両、船舶、宇宙船などに適用してもよい。

【0073】

図８は、本明細書に記載の方法及びアセンブリを用いることができる航空機の製造及び保守方法のブロック図である。生産開始前の工程として、例示的な方法８００は、航空機２０４の仕様決定及び設計（ブロック８０４）と、材料調達（ブロック８０６）とを含む。製造中には、航空機２０４の部品及び小組立品の製造（ブロック８０８）、及び、検査システム統合（ブロック８１０）が行われる。説明した装置及びこれに対応する動作方法は、航空機２０４の仕様決定及び設計（ブロック８０４）、材料調達（ブロック８０６）、部品及び小組立品の製造（ブロック８０８）、及び／又は、航空機２０４の検査システム統合（ブロック８１０）のうちのいずれにおいて実施してもよい。その後、航空機２０４は、認証及び納品（ブロック８１２）を経て、就航（ブロック８１４）の期間に入る。就航期間中は、航空機２０４は、定期的な整備及び保守（ブロック８１６）のスケジュールに組み込まれる。定期的な整備及び保守は、航空機２０４の１つ以上の検査システムの改良、再構成、改修等を含みうる。また、説明した装置及びこれに対応する動作方法は、認証及び納品（ブロック８１２）、就航（ブロック８１４）、及び／又は、定期的な整備及び保守（ブロック８１６）うちのいずれにおいて実施してもよい。例示的な方法８００の各プロセスは、検査システムインテグレータ、第３者、及び／又は、オペレータ（例えば顧客）によって、実行又は実施することができる。なお、検査システムインテグレータは、限定するものではないが、航空機メーカ、及び、主要検査システム下請業者をいくつ含んでいてもよい。第三者は、限定するものではないが、売主、下請業者、及び、供給業者をいくつ含んでいてもよい。オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織等であってもよい。
［結び］

【0074】

上記の説明においては、開示の概念が十分に理解されるように、多くの具体的な詳細事項を提示しているが、本開示は、これらの詳細事項のいくつか又はすべてが無くても実施可能である。他の例では、既知の装置及び／又は処理についての詳細を省いているが、これは、本開示が不必要に曖昧になることを避けるためである。本開示を、具体的な実施例に言及して具体的に図示及び説明したが、本開示の精神又は範囲から逸脱することなく、開示の実施例の形態及び詳細の変更が行えることは、当業者に明らかであろう。様々な例示的な実施形態の説明は、例示及び説明のために提示したものであり、全てを網羅することや、開示した形態での実施に限定することを意図するものではない。当業者には、多くの改変や変更が明らかであろう。従って、本開示は、本開示の真の精神及び範囲に含まれるすべての変形例及び均等例を含むものと解釈されることを意図している。従って、本明細書に記載している例は、例示的であると解釈されるべきであり、限定的に解釈されるべきではない。

【0075】

さらに、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。

【0076】

付記１： 後方散乱（３１２）を検出するための装置（２０２）であって、
第１形状から第２形状に変化するように構成された形状を有する構造体（３２０、５５０）と、
前記構造体の領域を覆うフレキシブルシンチレータパネル（３２１）を含むセンサアレイ（３１８）と、を含み、前記フレキシブルシンチレータパネルは、前記第１形状から前記第２形状へと変化し、前記構造体の形状に適合するように構成されており、
前記装置は、物体（２１４）に放射線ビーム（３１０）が当たったことに応じて形成される前記放射線ビームの後方散乱を検出するように構成されている、装置。

【0077】

付記２： 前記フレキシブルシンチレータパネルは、複数の光ファイバ（６０６、６１５）を含む、付記１に記載の装置。

【0078】

付記３： 前記センサアレイは、前記複数の光ファイバに連結された光検出器（３５０）をさらに含む、付記２に記載の装置。

【0079】

付記４： 前記複数の光ファイバは、半硬質のケーシング（６２０）に収容されている、付記２に記載の装置。

【0080】

付記５： 前記複数の光ファイバは、前記半硬質のケーシング内で、１つ以上の層（６１２、６１４、６１６）状に配置されている、付記２に記載の装置。

【0081】

付記６： 前記複数の光ファイバは、１つ以上の層状に配置されており、前記１つ以上の層のうちの第１層内の光ファイバは、織り合わせ構造（６３０、６４０）を構成している、付記２に記載の装置。

【0082】

付記７： 前記センサアレイは、光検出器をさらに含み、
前記複数の光ファイバは、１つ以上の束（６０２、６０４）にまとめられており、前記１つ以上の束の各々は、前記光検出器に連結されており、
前記光ファイバのシンチレーションによって生成される光は、前記光ファイバを通って、前記光検出器に伝送される、付記２に記載の装置。

【0083】

付記８： 前記構造体は、所定数のフレキシブルジョイントによって互いに接続された複数のセグメント（５５２）を含み、前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つのセグメントが、前記複数のセグメントのうちの別のセグメントに対して、前記所定数のフレキシブルジョイントのうちの所与のフレキシブルジョイントを中心軸として移動することにより、前記構造体の前記形状が変化する、付記１に記載の装置。

【0084】

付記９： 前記構造体の前記形状は、三次元的に変化するように構成されている、付記８に記載の装置。

【0085】

付記１０： 前記構造体（５０４）は、変形可能材料を含み、前記変形可能材料の変形によって、前記構造体の前記形状が変化する、付記１に記載の装置。

【0086】

付記１１： 前記装置の前記第２形状は、前記物体の表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合し、
前記装置の前記第１形状と前記装置の前記第２形状とは異なっており、
前記装置の前記第２形状は、前記装置の選択形状である、付記１に記載の装置。

【0087】

付記１２： 可動プラットフォーム（１１０）が前記装置を前記物体に対して移動させる際に、前記構造体を繰り返し再構成するように構成された電気機械システムをさらに含み、
前記可動プラットフォームは、前記装置と関連付けられており、
前記電気機械システムは、前記センサアレイからのデータを用いて、前記構造体を繰り返し再構成し、
前記電気機械システムは、前記装置の前記形状が、前記物体の表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合するように変化するよう、前記構造体を繰り返し再構成する、付記１に記載の装置。

【0088】

付記１３： 少なくとも一部が前記物体を透過するように構成されたＸ線を含む放射線（３０６）を出射するように構成された放射線源（３００）と、
前記放射線源によって出射された前記放射線の一部を用いて、前記物体の表面に指向される前記放射線ビーム（３１０）を形成するように構成されたコリメーター（１２０）と、をさらに含む、付記１に記載の装置。

【0089】

付記１４： Ｘ線（３０６）を出射するように構成されたＸ線管（３００）と、
前記Ｘ線管によって出射される前記Ｘ線の一部を用いて、物体（２１４）の表面に指向されるＸ線ビームを形成するように構成されたコリメーター（１２０）と、
前記Ｘ線ビームが前記物体に当たったことに応じて形成される前記Ｘ線ビームの後方散乱を検出するように構成された検出器システムと、を含む後方散乱Ｘ線システム（２０２）であって、前記検出器システムは、
第１形状から第２形状に変化するように構成された形状を有する構造体（３２０、５５０）と、
前記構造体の領域を覆うフレキシブルシンチレータパネル（６１０）を含むセンサアレイ（６００）と、を含み、
前記フレキシブルシンチレータパネルは、前記第１形状から前記第２形状へと変化し、前記構造体の形状に適合するように構成されている、後方散乱Ｘ線システム。

【0090】

付記１５： 前記フレキシブルシンチレータパネルは、複数の光ファイバを含み、
前記センサアレイは、前記複数の光ファイバに連結された光検出器をさらに含む、付記１４に記載のシステム。

【0091】

付記１６： 物体を検査するための方法（７００）であって、
後方散乱検査システムにおける検出器システムの選択形状を特定し（７０２）、前記選択形状は、前記物体の表面の実質的に非平面の形状を含み、
前記検出器システムの構造体を用いて、前記検出器システムの形状を、前記検出器システムの第１形状から前記検出器システムの第２形状に変更し（７０４）、
前記検出器システムの前記第２形状は、前記検出器システムの前記選択形状であり、
前記検出器システムの前記第２形状は、前記物体の前記表面の前記実質的に非平面の形状に実質的に適合しており、
前記検出器システムは、後方散乱を検出するように構成されたセンサアレイを含み、前記センサアレイは、
前記構造体の領域を覆うフレキシブルシンチレータパネルを含み、前記フレキシブルシンチレータパネルは、前記第１形状から前記第２形状へと変化し、前記検出器システムの形状に実質的に適合するように構成されており、
前記物体の前記表面に向かって放射線ビームを出射し（７０６）、
前記放射線ビームは、放射線源から出射された放射線の一部を用いて形成され、前記放射線は、少なくとも一部が前記物体を透過するように構成されたＸ線を含み、
前記選択形状を有する前記検出器システムを用いて、前記放射線ビームが前記物体に当たったことに応じて形成される後方散乱を検出する（７０８）、方法。

【0092】

付記１７： 前記フレキシブルシンチレータパネルは、半硬質のケーシングに収容された複数の光ファイバを含む、付記１６に記載の方法。

【0093】

付記１８： 前記センサアレイは、光検出器をさらに含み、
前記複数の光ファイバは、１つ以上の束にまとめられており、前記１つ以上の束の各々は、前記光検出器に連結されており、
前記方法では、さらに、
前記光ファイバのシンチレーションによって生成される光を、前記光ファイバを通して前記光検出器に伝送し、
前記光検出器によって、前記伝送光の強度を測定する、付記１７に記載の方法。

【0094】

付記１９： 前記構造体は、所定数のフレキシブルジョイントによって互いに接続された複数のセグメントを含み、前記複数のセグメントのうちの少なくとも１つのセグメントが、前記複数のセグメントのうちの別のセグメントに対して、前記所定数のフレキシブルジョイントのうちの所与のフレキシブルジョイントを中心軸として移動することにより、前記構造体の前記形状が変化する、付記１８に記載の方法。

【0095】

付記２０： さらに、可動プラットフォームが前記物体に対して移動する際に、電気機械システムを用いて前記構造体を繰り返し再構成し、
前記可動プラットフォームは、前記検出器システムと関連付けられており、
前記構造体を繰り返し再構成する工程では、前記センサアレイからのデータを利用し、
前記構造体を繰り返し再構成する工程では、前記物体の前記表面の実質的に非平面の形状に実質的に適合するように、前記検出器システムの前記形状を変化させる、付記１７に記載の方法。

【0096】

利便性のためにコンポーネント及びプロセスの多くを単数形で記載しているが、本開示の手法を行うために、複数のコンポーネント及び複数回のプロセスを採用しうることは、当業者には明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図7】

【図8】