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(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】2024-10-03
(45)【発行日】2024-10-11
(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴ装置
(51)【国際特許分類】
G01N 23/046 20180101AFI20241004BHJP
【ＦＩ】
G01N23/046
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020196617
(22)【出願日】2020-11-27
(65)【公開番号】P2022085113
(43)【公開日】2022-06-08
【審査請求日】2023-08-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】506382792
【氏名又は名称】コムスキャンテクノ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】増岡 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】熊本 創
(72)【発明者】
【氏名】山本 肇
(72)【発明者】
【氏名】菊池 一夫
(72)【発明者】
【氏名】冨塚 貴史
【審査官】井上 徹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１６１５０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１９８２４２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００７－１５９９８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００９／０６３９７４（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２３／００－Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６
Ｇ０１Ｂ １５／００－Ｇ０１Ｂ １５／０８
Ａ６１Ｂ ６／００－Ａ６１Ｂ ６／５８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持台と、前記支持台上において縦軸を中心に回転する架台と、
供試体を設置する設置台と、
前記供試体に対してＸ線を照射するＸ線源と、
前記供試体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、を備えるＸ線ＣＴ装置であって、
前記Ｘ線源は、前記架台の一方の端部に配設されていて、
前記Ｘ線検出器は、前記架台の他方の端部に配設されており、
前記架台は、前記縦軸が設定された中央部に開口を有し、
前記設置台は、前記架台とは物理的に独立しており、前記開口を通って前記支持台に立設された支柱により支持されていることを特徴とする、Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項2】
前記Ｘ線検出器が、前記Ｘ線源に対して前後左右方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項3】
前記設置台を回転させながらのＸ線の照射と、前記架台を回転させながらＸ線の照射が選択可能であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項4】
前記設置台が、縦軸を中心に回転可能で、かつ、上下動可能で、なおかつ、前後左右方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
Ｘ線ＣＴ装置により、検体の内部構造の三次元画像を作成する場合がある。
例えば、医療用Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線源と、被験者を挟んでＸ線源と対向するＸ線検出器とを横軸（通常は水平軸）を中心に回転させつつ撮影を行う（例えば、特許文献１参照）。
また、産業用Ｘ線ＣＴ装置では、縦軸（通常は鉛直軸）を中心に検体を回転させながら、検体をはさんで対向するように設けられたＸ線源とＸ線検出器により撮影を行うのが一般的である。
近年、地盤供試体または岩盤供試体を用いた室内要素試験（例えば、一軸圧縮試験、三軸圧縮試験、圧密試験、透水試験等）を行いながら、供試体の内部の状況変化をＣＴ画像により観察、分析するニーズが高まっている。室内要素試験を実施しながらＣＴ画像を撮影するためには、供試体を試験装置にセットした状態で、Ｘ線源およびＸ線検出器を試験装置の周囲を回転させながら撮影する必要がある。ところで、強度試験や通水試験などの室内要素試験の試験装置の多くは、供試体の上下に治具等を配置する必要があるためＸ線源およびＸ線検出器を横軸を中心に回転させるタイプのＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線が試験装置に遮られ供試体を鮮明に撮影できない。また、設置台や試験装置等に付属する電力用ケーブルや計測用ケーブルが撮影視野内に入ると、ハレーションなどのノイズが生じ、鮮明なＣＴ画像を得られ難くなる。また、縦軸を中心に供試体を回転させる従来の産業用Ｘ線ＣＴ装置を利用して室内要素試験を行いながらＣＴ画像を撮影しようとすると、試験装置に接続される配管や配線が装置から外れたり、よじれたりする。
例えば、医療用Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線源と、被験者を挟んでＸ線源と対向するＸ線検出器とを横軸（通常は水平軸）を中心に回転させつつ撮影を行う（例えば、特許文献１参照）。
また、産業用Ｘ線ＣＴ装置では、縦軸（通常は鉛直軸）を中心に検体を回転させながら、検体をはさんで対向するように設けられたＸ線源とＸ線検出器により撮影を行うのが一般的である。
近年、地盤供試体または岩盤供試体を用いた室内要素試験（例えば、一軸圧縮試験、三軸圧縮試験、圧密試験、透水試験等）を行いながら、供試体の内部の状況変化をＣＴ画像により観察、分析するニーズが高まっている。室内要素試験を実施しながらＣＴ画像を撮影するためには、供試体を試験装置にセットした状態で、Ｘ線源およびＸ線検出器を試験装置の周囲を回転させながら撮影する必要がある。ところで、強度試験や通水試験などの室内要素試験の試験装置の多くは、供試体の上下に治具等を配置する必要があるためＸ線源およびＸ線検出器を横軸を中心に回転させるタイプのＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線が試験装置に遮られ供試体を鮮明に撮影できない。また、設置台や試験装置等に付属する電力用ケーブルや計測用ケーブルが撮影視野内に入ると、ハレーションなどのノイズが生じ、鮮明なＣＴ画像を得られ難くなる。また、縦軸を中心に供試体を回転させる従来の産業用Ｘ線ＣＴ装置を利用して室内要素試験を行いながらＣＴ画像を撮影しようとすると、試験装置に接続される配管や配線が装置から外れたり、よじれたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－１２２３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、供試体に対して、外部から配管・配線等を接続して室内要素試験を実施しながら鮮明なＣＴ画像を撮影することを可能としたＸ線ＣＴ装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を解決するための本発明は、縦軸を中心に回転する架台と、供試体を設置する設置台と、前記供試体に対してＸ線を照射するＸ線源と、前記供試体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えるＸ線ＣＴ装置である。前記Ｘ線源は前記架台の一方の端部に配設されていて、前記Ｘ線検出器は前記架台の他方の端部に配設されている。また、前記架台は前記縦軸が設定された中央部に開口を有している。そして、Ｘ線ＣＴ装置は、前記架台が支持台上において回転可能に支持されていて、前記設置台は前記架台とは物理的に独立しており、前記開口を通って前記支持台に立設された支柱により支持されている。
かかるＸ線ＣＴ装置によれば、縦軸を中心に回転する架台の両端部にＸ線源とＸ線検出器が配置されている一方で、架台の中央部に形成された開口を通じて設置台が支持台に支持されているため、Ｘ線源およびＸ線検出器は、設置台の周囲を旋回する。そのため、供試体に対して試験を行いつつ、供試体内部をＸ線ＣＴ撮影することが可能である。また、供試体に対して各種室内要素試験を実施するための電力ケーブル等を前記開口を通じて試験装置や供試体まで配線できるため、撮影視野外に電力ケーブルなどを逃がすことができる。
また、前記Ｘ線検出器が、前記Ｘ線源に近接または離間する方向（前後方向）および左右方向に移動可能であれば、撮影画像の倍率をある程度調整可能にするとともに、供試体を透過したＸ線量の減衰を調整することができる。
また、架台の回転を停止させて設置台（供試体）を回転させた状態（スタティックモード）によるＸ線の照射と、架台を回転させた状態（ダイナミックモード）によるＸ線の照射が選択可能であるのが望ましい。設置台が、上下動可能で、かつ、Ｘ線源に対して前後方向に移動可能で、なおかつ、縦軸に対して回転可能なため、低倍率から高倍率までの選択が可能な状態で、スタティックモードによる撮影が可能なため、通常の工業用ＣＴ装置としての機能も兼備できる。
さらに、前記設置台が、縦軸を中心に回転可能で、かつ、上下動可能で、なおかつ、前後左右方向に移動可能であれば、供試体や室内試験装置等の規模に応じて、設置台と架台のいずれかを回転させることを選択できる。また、設置台を上下動させることで、撮影したい部位を任意に選択できる。
かかるＸ線ＣＴ装置によれば、縦軸を中心に回転する架台の両端部にＸ線源とＸ線検出器が配置されている一方で、架台の中央部に形成された開口を通じて設置台が支持台に支持されているため、Ｘ線源およびＸ線検出器は、設置台の周囲を旋回する。そのため、供試体に対して試験を行いつつ、供試体内部をＸ線ＣＴ撮影することが可能である。また、供試体に対して各種室内要素試験を実施するための電力ケーブル等を前記開口を通じて試験装置や供試体まで配線できるため、撮影視野外に電力ケーブルなどを逃がすことができる。
また、前記Ｘ線検出器が、前記Ｘ線源に近接または離間する方向（前後方向）および左右方向に移動可能であれば、撮影画像の倍率をある程度調整可能にするとともに、供試体を透過したＸ線量の減衰を調整することができる。
また、架台の回転を停止させて設置台（供試体）を回転させた状態（スタティックモード）によるＸ線の照射と、架台を回転させた状態（ダイナミックモード）によるＸ線の照射が選択可能であるのが望ましい。設置台が、上下動可能で、かつ、Ｘ線源に対して前後方向に移動可能で、なおかつ、縦軸に対して回転可能なため、低倍率から高倍率までの選択が可能な状態で、スタティックモードによる撮影が可能なため、通常の工業用ＣＴ装置としての機能も兼備できる。
さらに、前記設置台が、縦軸を中心に回転可能で、かつ、上下動可能で、なおかつ、前後左右方向に移動可能であれば、供試体や室内試験装置等の規模に応じて、設置台と架台のいずれかを回転させることを選択できる。また、設置台を上下動させることで、撮影したい部位を任意に選択できる。
【発明の効果】
【0006】
本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、外部から配管・配線等を接続して室内要素試験を供試体に対して実施しながら鮮明なＣＴ画像を撮影することができるとともに、広範な倍率における撮影が可能な工業用ＣＴ装置としての機能も兼備できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示す斜視図である。
【図2】第一実施形態のＸ線ＣＴ装置の縦断図である。
【図3】第一実施形態のＸ線ＣＴ装置の横断図である。
【図4】第二実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
＜第一実施形態＞
第一実施形態では、土砂や岩盤により形成された供試体に対して室内要素試験を行いながら、供試体の内部の状況変化をＣＴ画像により観察、分析する場合について説明する。ＣＴ画像は、Ｘ線ＣＴ装置１を利用して撮影する。図１にＸ線ＣＴ装置１を示す。また、図２に図１のＡ－Ａ矢視図、図３に図１のＢ－Ｂ矢視図を示す。
Ｘ線ＣＴ装置１は、図１に示すように、支持台２、架台３、Ｘ線源４、Ｘ線検出器５および設置台６を備えている。Ｘ線ＣＴ装置１は、設置台６の上方が開放されているため、供試体Ｓの上方に加圧手段（油圧シリンダ等）を備える縦長の装置を利用した室内要素試験（例えば一軸圧縮試験など）を行う場合であっても、ＣＴ画像を撮影可能としている。
第一実施形態では、土砂や岩盤により形成された供試体に対して室内要素試験を行いながら、供試体の内部の状況変化をＣＴ画像により観察、分析する場合について説明する。ＣＴ画像は、Ｘ線ＣＴ装置１を利用して撮影する。図１にＸ線ＣＴ装置１を示す。また、図２に図１のＡ－Ａ矢視図、図３に図１のＢ－Ｂ矢視図を示す。
Ｘ線ＣＴ装置１は、図１に示すように、支持台２、架台３、Ｘ線源４、Ｘ線検出器５および設置台６を備えている。Ｘ線ＣＴ装置１は、設置台６の上方が開放されているため、供試体Ｓの上方に加圧手段（油圧シリンダ等）を備える縦長の装置を利用した室内要素試験（例えば一軸圧縮試験など）を行う場合であっても、ＣＴ画像を撮影可能としている。
【0009】
支持台２は、本体部２１と、本体部２１に縦軸（本実施形態では鉛直軸）を中心に回転可能に設けられた回転部２２と、回転部２２に回転力を付与する動力部２３とを備えている。
本実施形態の本体部２１は、箱型に形成されている。本体部２１は、Ｘ線ＣＴ装置１のメンテナンスやＸ線ＣＴ装置１に供試体Ｓを設置する際の足場としても機能する。また、本体部２１には、図２に示すように、ダクト７が配管されている。ダクト７は、室内要素試験において、試験装置に接続するケーブルや送液チューブなどを挿通するための管路である。ダクト７の一端は、支持台２の中央部において上向きに延びていて、ダクト７の他端は、支持台２の側部において、外向きに開口している。
本実施形態の本体部２１は、箱型に形成されている。本体部２１は、Ｘ線ＣＴ装置１のメンテナンスやＸ線ＣＴ装置１に供試体Ｓを設置する際の足場としても機能する。また、本体部２１には、図２に示すように、ダクト７が配管されている。ダクト７は、室内要素試験において、試験装置に接続するケーブルや送液チューブなどを挿通するための管路である。ダクト７の一端は、支持台２の中央部において上向きに延びていて、ダクト７の他端は、支持台２の側部において、外向きに開口している。
【0010】
回転部２２は、本体部２１に回転可能に支持されている。本実施形態の回転部２２は、本体部２１上に回転可能に設けられている。回転部２２は、環状を呈していて、回転部２２の中央には、上下に貫通した空間２４が形成されている。回転部２２には、架台３が上載されていて、回転部２２と架台３が一緒に回転する。
動力部２３は、モーター等からなり回転部２２に回転力を付与する。本実施形態の回転部２２の外面には、動力部２３に形成された歯車と歯合する歯車が形成されていて、動力部２３が駆動に伴い回転部２２が回転する。なお、回転部２２への動力伝達手段は限定されるものではなく、例えば、ベルトやチェーン等を利用したものであってもよい。
動力部２３は、モーター等からなり回転部２２に回転力を付与する。本実施形態の回転部２２の外面には、動力部２３に形成された歯車と歯合する歯車が形成されていて、動力部２３が駆動に伴い回転部２２が回転する。なお、回転部２２への動力伝達手段は限定されるものではなく、例えば、ベルトやチェーン等を利用したものであってもよい。
【0011】
架台３は、回転部２２の上面に固定されている。架台３は、外形形状が平面視矩形状を呈している。架台３は、鋼材を組み合わせることにより格子状（図１では板状に表示している）に形成されていて、図２および図３に示すように、中央部に開口３１を有している。架台３（本体部２１）の回転中心である縦軸は、開口３１の中央を通るように設定されている。架台３は、支持台２上において、回転部２２の回転に伴って縦軸を中心に回転する。開口３１には、設置台６を支持する支持部材（支柱６１）が挿通されている。また、開口３１には、支持台２から延設したダクト７が挿通されている。開口３１に配設された支柱６１やダクト７は、架台３から独立して支持台２に支持されており、架台３に伴って回転することはない。
【0012】
Ｘ線源４は、供試体Ｓに対してＸ線を照射する。図２に示すように、Ｘ線源４は、架台３の一方の端部（図２において右側の端部）に配設されている。Ｘ線源４は、架台３の一方の端部に立設された支持部材４１の上端に固定されている。支持部材４１は、架台３の端部に一体に固定されている。そのため、Ｘ線源４は、架台３の回転に伴って、供試体Ｓの周囲を回転する。本実施形態の支持部材４１は、角鋼管により形成された柱状部材であるが、支持部材４１の構成は限定されるものではなく、例えば、壁状の部材であってもよいし、複数の鋼材を組み合わせることにより形成された部材であってもよい。Ｘ線源４に必要な配線（電力線や通信用の配線等）は、支持部材４１内または支持部材４１に沿って設けられている。
Ｘ線源４によるＸ線の照射は、架台３の回転を停止させて設置台を回転させた状態（スタティックモード）と、架台３を回転させた状態（ダイナミックモード）とが選択可能である。
Ｘ線源４によるＸ線の照射は、架台３の回転を停止させて設置台を回転させた状態（スタティックモード）と、架台３を回転させた状態（ダイナミックモード）とが選択可能である。
【0013】
Ｘ線検出器５は、Ｘ線源４から照射されて供試体Ｓを透過したＸ線を検出する。図２に示すように、Ｘ線検出器５は、架台３の他方の端部（図２において左側の端部）に配設されている。Ｘ線検出器５は、Ｘ線源４と供試体Ｓを挟んで対向している。また、Ｘ線検出器５は、Ｘ線源４に対して前後左右に移動可能である。
Ｘ線検出器５は、架台３の他方の端部に立設された支持部材５１の上端に設けられている。支持部材５１は、架台３に一体に固定されている。そのため、Ｘ線検出器５は、架台３の回転に伴って、供試体Ｓの周囲を回転する。Ｘ線検出器５に必要な配線（電力線や通信用の配線等）は、支持部材５１内または支持部材５１に沿って設けられている。
Ｘ線検出器５は、架台３の他方の端部に立設された支持部材５１の上端に設けられている。支持部材５１は、架台３に一体に固定されている。そのため、Ｘ線検出器５は、架台３の回転に伴って、供試体Ｓの周囲を回転する。Ｘ線検出器５に必要な配線（電力線や通信用の配線等）は、支持部材５１内または支持部材５１に沿って設けられている。
【0014】
支持部材５１の上端には、縦レール５２と、横レール５３が配設されている。縦レール５２は、Ｘ線源４に対して前後方向に延設されている。横レール５３は、縦レール５２に上載されていて、縦レール５２と直交する方向に延設されている。横レール５３は、縦レール５２をガイドとして、縦レール５２に沿って前後方向に移動する。また、横レール５３には、横レール５３に沿って横移動する取付部材５４が設けられている。取付部材５４には、Ｘ線検出器５が取り付けられている。すなわち、Ｘ線検出器５は、縦レール５２および横レール５３を介して、前後左右に移動可能である。Ｘ線検出器５が前後左右に移動することで、Ｘ線源４に対する向きの調整が可能である。また、縦レール５２によりＸ線検出器５がＸ線源４に対して前後（Ｘ線源に近接あるいは離間する方向）に移動することで、撮影画像の倍率や解像度の調整が可能となるとともに、供試体を透過したＸ線量の減衰を調整することもできる。また、Ｘ線検出器５が横レール５３によりＸ線源に対して左右方向に移動することで、Ｘ線検出器５の幅を超える大きな供試体でも、複数回に分けて撮影した画像をつなぎ合わせることにより、全体を一つの画像として構築できる。
【0015】
設置台６は、供試体Ｓを設置するための台座である。設置台６は、図２および図３に示すように、開口３１を通って支持台２に立設された支柱６１により支持されている。本実施形態では、四本の支柱６１が設けられている。すなわち、設置台６は、開口３１を通じて支持台２に支持されていて、架台３とは独立している。
設置台６は、供試体Ｓを載置する台本体６０と、支柱６１に支持された第一横移動手段６２と、第一横移動手段６２に上載された第二横移動手段６３と、第二横移動手段６３に設けられたリフト手段６４と、リフト手段６４に支持された回転手段６５とを備えている。
設置台６は、供試体Ｓを載置する台本体６０と、支柱６１に支持された第一横移動手段６２と、第一横移動手段６２に上載された第二横移動手段６３と、第二横移動手段６３に設けられたリフト手段６４と、リフト手段６４に支持された回転手段６５とを備えている。
【0016】
第一横移動手段６２は、Ｘ線源４に対して前後方向（図２において左右方向）に延設されていて、第二横移動手段６３をＸ線源４に対して前後方向に移動可能に支持している。すなわち、第二横移動手段６３は、第一横移動手段６２上を前後に移動可能に設けられている。
また、第二横移動手段６３は、左右方向（第一横移動手段６２と直交する方向）に延設されていて、リフト手段６４を左右に移動可能に支持している。
リフト手段６４は、図３に示すように、第二横移動手段６３上に設けられた支持部６６と、支持部６６に対して上下動可能に設けられた昇降部６７とを備えている。昇降部６７は、回転手段６５を支持している。
そして、回転手段６５は、台本体６０を回転可能に支持している。すなわち、台本体６０は、縦軸を中心に回転可能である。なお、回転手段６５と台本体６０との間には、微調整手段６８が開設されていて、台本体６０の位置を前後左右方向に微調整することが可能である。また、微調整手段６８を利用して回転手段６５上で前後左右に移動させることで、供試体の中心を回転手段６５の回転中心に合わせて、供試体の回転半径を最小化することができる。
このように、設置台６（台本体６０）は、回転手段６５により縦軸を中心に回転可能で、かつ、リフト手段６４により上下動可能で、なおかつ、第一横移動手段６２および第二横移動手段６３によりＸ線源４に対して前後左右に移動可能である。
また、第二横移動手段６３は、左右方向（第一横移動手段６２と直交する方向）に延設されていて、リフト手段６４を左右に移動可能に支持している。
リフト手段６４は、図３に示すように、第二横移動手段６３上に設けられた支持部６６と、支持部６６に対して上下動可能に設けられた昇降部６７とを備えている。昇降部６７は、回転手段６５を支持している。
そして、回転手段６５は、台本体６０を回転可能に支持している。すなわち、台本体６０は、縦軸を中心に回転可能である。なお、回転手段６５と台本体６０との間には、微調整手段６８が開設されていて、台本体６０の位置を前後左右方向に微調整することが可能である。また、微調整手段６８を利用して回転手段６５上で前後左右に移動させることで、供試体の中心を回転手段６５の回転中心に合わせて、供試体の回転半径を最小化することができる。
このように、設置台６（台本体６０）は、回転手段６５により縦軸を中心に回転可能で、かつ、リフト手段６４により上下動可能で、なおかつ、第一横移動手段６２および第二横移動手段６３によりＸ線源４に対して前後左右に移動可能である。
【0017】
Ｘ線ＣＴ装置１は、金属製の箱体により構成された測定ボックス内に設けられている。測定ボックスは、密閉空間を形成し、Ｘ線ＣＴ装置１を利用した撮影時（測定時）の放射線の流出を抑制する。
【0018】
以下、Ｘ線ＣＴ装置１を利用してダイナミックモードにより供試体ＳのＣＴ画像を撮影する一例を示す。まず設置台６に供試体Ｓを設置する。設置台６に供試体Ｓを設置したら、設置台６の第一横移動手段６２、第二横移動手段６３およびリフト手段６４を利用して、供試体Ｓの位置調整を行う。このとき、供試体Ｓに対して室内要素試験を行うための試験装置を設置する。試験装置に必要な電力ケーブル等は、ダクト７に挿通し、設置台６の下側から試験装置に接続する。供試体Ｓの設置台６への設置にともない、Ｘ線検出器５の位置調整を行う。
供試体Ｓの設置が完了したら、室内要素試験を実施しながらＸ線ＣＴ装置１を起動させる。Ｘ線ＣＴ装置１が起動すると、Ｘ線源４からＸ線が照射されるとともに、Ｘ線源４と対向する位置に配設されたＸ線検出器５によりＸ線を検出する。このとき、Ｘ線源４およびＸ線検出器５が供試体Ｓの周囲を回転（旋回）しつつ、Ｘ線源４が供試体Ｓに対してＸ線を照射する。また、設置台６のリフト手段６４により供試体Ｓを上下に移動させることで、高さ位置の異なる箇所での撮影を行うことも可能である。Ｘ線検出器５により検出したデータは、図示しない演算手段（コンピュータ）に送信され、画像データとして処理される。このように、供試体Ｓに対して半周以上の方向から多数の透過画像を採取することで、供試体Ｓの三次元的な内部構造の画像データを入手する。
スタティックモードにより供試体ＳのＣＴ画像を撮影する場合には、まず、供試体Ｓを設置台６に設置した後、台本体６０を前後左右に移動させて、供試体Ｓの中心軸が設置台６の回転軸（縦軸）に一致あるいは近づくように位置調整を行う。位置調整を行ったら、架台３を固定した状態で、設置台６を回転させつつ、Ｘ線源４からＸ線を照射し、Ｘ線検出器５によりＸ線を検出する。
供試体Ｓの設置が完了したら、室内要素試験を実施しながらＸ線ＣＴ装置１を起動させる。Ｘ線ＣＴ装置１が起動すると、Ｘ線源４からＸ線が照射されるとともに、Ｘ線源４と対向する位置に配設されたＸ線検出器５によりＸ線を検出する。このとき、Ｘ線源４およびＸ線検出器５が供試体Ｓの周囲を回転（旋回）しつつ、Ｘ線源４が供試体Ｓに対してＸ線を照射する。また、設置台６のリフト手段６４により供試体Ｓを上下に移動させることで、高さ位置の異なる箇所での撮影を行うことも可能である。Ｘ線検出器５により検出したデータは、図示しない演算手段（コンピュータ）に送信され、画像データとして処理される。このように、供試体Ｓに対して半周以上の方向から多数の透過画像を採取することで、供試体Ｓの三次元的な内部構造の画像データを入手する。
スタティックモードにより供試体ＳのＣＴ画像を撮影する場合には、まず、供試体Ｓを設置台６に設置した後、台本体６０を前後左右に移動させて、供試体Ｓの中心軸が設置台６の回転軸（縦軸）に一致あるいは近づくように位置調整を行う。位置調整を行ったら、架台３を固定した状態で、設置台６を回転させつつ、Ｘ線源４からＸ線を照射し、Ｘ線検出器５によりＸ線を検出する。
【0019】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によれば、縦軸を中心に回転する架台３の両端部にＸ線源４とＸ線検出器５が配置されている一方で、架台３の中央部に形成された開口３１を通じて設置台６が支持台２に支持されているため、Ｘ線源４およびＸ線検出器５は、設置台６の周囲を旋回する。そのため、供試体Ｓに対して試験を行いつつ、供試体Ｓ内部をＸ線ＣＴ撮影することが可能である。すなわち、室内要素試験を実施中の供試体Ｓに生じる内部の変化をＣＴ画像により確認することができる。
架台３（Ｘ線源４およびＸ線検出器５）は、縦軸を中心に水平方向に３６０°回転するため、縦長の試験装置を配置した場合でも、Ｘ線源４およびＸ線検出器５と干渉することはなく、したがって、室内要素試験中の供試体ＳのＣＴ画像を撮影できる。
また、室内要素試験を実施するための電力ケーブル等は、架台３の開口３１を通じて設置台６の下側から配線されているため、撮影視野内に入りに難くい。さらに、電力ケーブルなどは、ダクト７を利用して配線するため、配線作業が容易である。
架台３（Ｘ線源４およびＸ線検出器５）は、縦軸を中心に水平方向に３６０°回転するため、縦長の試験装置を配置した場合でも、Ｘ線源４およびＸ線検出器５と干渉することはなく、したがって、室内要素試験中の供試体ＳのＣＴ画像を撮影できる。
また、室内要素試験を実施するための電力ケーブル等は、架台３の開口３１を通じて設置台６の下側から配線されているため、撮影視野内に入りに難くい。さらに、電力ケーブルなどは、ダクト７を利用して配線するため、配線作業が容易である。
【0020】
また、Ｘ線検出器５が、Ｘ線源４に対して前後に移動可能なため、撮影画像の倍率を調整可能であるとともに、Ｘ線量の減衰調整も可能となる。そのため、供試体Ｓのサイズに応じて倍率の変更を容易に行うことができる。
また、スタティックモードによるＸ線の照射と、ダイナミックモードによるＸ線の照射が選択可能であるので、試験の目的に応じて必要な範囲でＣＴ画像を取得できる。
また、設置台６は、縦軸を中心に回転可能で、かつ、上下動可能で、なおかつ、Ｘ線源４に対して前後方向に移動可能であるため、供試体Ｓや室内試験装置等の規模に応じて、設置台６と架台３とのいずれかを回転させることを選択でき、また、供試体Ｓの位置の微調整が容易である。また、供試体Ｓの高さ位置を調整可能なため、供試体Ｓの撮影高さ位置を任意に選べる。
また、スタティックモードによるＸ線の照射と、ダイナミックモードによるＸ線の照射が選択可能であるので、試験の目的に応じて必要な範囲でＣＴ画像を取得できる。
また、設置台６は、縦軸を中心に回転可能で、かつ、上下動可能で、なおかつ、Ｘ線源４に対して前後方向に移動可能であるため、供試体Ｓや室内試験装置等の規模に応じて、設置台６と架台３とのいずれかを回転させることを選択でき、また、供試体Ｓの位置の微調整が容易である。また、供試体Ｓの高さ位置を調整可能なため、供試体Ｓの撮影高さ位置を任意に選べる。
【0021】
＜第二実施形態＞
第二実施形態では、第一実施形態と同様に、土砂や岩盤により形成された供試体に対して室内要素試験を行いながら、供試体の内部の状況変化をＣＴ画像により観察、分析する場合について説明する。図４（ａ）および（ｂ）に第二実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。
Ｘ線ＣＴ装置１は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、支持体２０、架台３、Ｘ線源４、Ｘ線検出器５および設置台６を備えている。
第二実施形態では、第一実施形態と同様に、土砂や岩盤により形成された供試体に対して室内要素試験を行いながら、供試体の内部の状況変化をＣＴ画像により観察、分析する場合について説明する。図４（ａ）および（ｂ）に第二実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。
Ｘ線ＣＴ装置１は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、支持体２０、架台３、Ｘ線源４、Ｘ線検出器５および設置台６を備えている。
【0022】
図４（ｂ）に示すように、支持体２０は、平面視矩形状の支持台２と、支持台２の少なくとも四隅に立設された支柱２５と、支柱２５の上端部に固定された枠体２６と、枠体２６に固定された吊持部２７と、吊持部２７によって支持された回転部２２とを備えている。
吊持部２７は、枠体２６の対向する一対の辺に横架されている。吊持部２７の中央には、貫通孔２７ａが形成されている。なお、本実施形態では、枠体２６に吊持部２７が固定されているものとしたが、吊持部２７の構成は限定されるものではなく、例えば、支柱２５によって支持された板状部材であってもよいし、格子状の部材であってもよい。
吊持部２７は、枠体２６の対向する一対の辺に横架されている。吊持部２７の中央には、貫通孔２７ａが形成されている。なお、本実施形態では、枠体２６に吊持部２７が固定されているものとしたが、吊持部２７の構成は限定されるものではなく、例えば、支柱２５によって支持された板状部材であってもよいし、格子状の部材であってもよい。
【0023】
回転部２２は、吊持部２７に回転可能に支持されている。本実施形態の回転部２２は、吊持部２７の下面中央部に設けられている。回転部２２は、環状を呈していて、回転部２２の中央には、上下に貫通した空間２４が形成されている。回転部２２の空間２４は、吊持部２７の貫通孔２７ａと連通している。回転部２２には、架台３が吊下されていて、回転部２２と架台３が一緒に回転する。
【0024】
架台３は、回転部２２の下に固定されている。架台３は、図４（ａ）示すように、外形形状が平面視矩形状を呈している。架台３の中央部には、吊持部２７の貫通孔２７ａおよび回転部２２の空間２４と連通する開口３１が形成されている。架台３（本体部２１）の回転中心である縦軸は、開口３１の中央を通るように設定されている。架台３は、回転部２２の回転に伴って縦軸を中心に回転する。開口３１には、設置台６に設けられた試験装置等の配線等を挿通可能である。
【0025】
Ｘ線源４は、設置台６に設置された供試体Ｓに対してＸ線を照射する。図４（ｂ）に示すように、Ｘ線源４は、架台３の一方の端部（図４において右側の端部）に配設されている。Ｘ線源４は、架台３の一方の端部から吊下された支持部材４１に固定されている。支持部材４１は、架台３の端部に一体に固定されている。そのため、Ｘ線源４は、架台３の回転に伴って、供試体Ｓの周囲を回転する。この他のＸ線源４の詳細は、第一実施形態で示したＸ線源４と同様なため、詳細な説明は省略する。
【0026】
Ｘ線検出器５は、Ｘ線源４から照射されて供試体Ｓを透過したＸ線を検出する。図４（ｂ）に示すように、Ｘ線検出器５は、架台３の他方の端部（図４において左側の端部）に配設されている。Ｘ線検出器５は、Ｘ線源４と供試体Ｓを挟んで対向している。また、Ｘ線検出器５は、Ｘ線源４に対して前後左右に移動可能である。
Ｘ線検出器５は、架台３の他方の端部に吊下された支持部材５１取り付けられている。Ｘ線検出器５は、架台３の回転に伴って、供試体Ｓの周囲を回転する。
Ｘ線検出器５は、架台３の他方の端部に吊下された支持部材５１取り付けられている。Ｘ線検出器５は、架台３の回転に伴って、供試体Ｓの周囲を回転する。
【0027】
支持部材５１は、レール５５を介して架台３に取り付けられている。支持部材５１は、レール５５に沿って移動可能である。本実施形態のレール５５は、架台３の長手方向に沿って延設されている。すなわち、Ｘ線検出器５は、レール５５を介して、前後に移動可能である。Ｘ線検出器５が前後に移動することで、Ｘ線源４に対する向きの調整が可能である。また、縦レール５２によりＸ線検出器５がＸ線源４に対して前後（Ｘ線源に近接あるいは離間する方向）に移動することで、試料の大きさに応じた撮影が可能となる（大きな試料に対しても撮影を可能にする）とともに、供試体を透過したＸ線量の減衰を調整することもできる。
【0028】
設置台６は、供試体Ｓを設置するための台座である。設置台６は、供試体Ｓを載置する台本体６０と、台座本体６０を支持する回転手段６５と、回転手段を支持するリフト手段６４とを備えている。
リフト手段６４は、図４（ｂ）に示すように、土台６９と、土台６９上に前後動（図４において左右方向に移動）可能に設けられた支持部６６と、支持部６６に対して上下動可能に設けられた昇降部６７とを備えている。昇降部６７は、回転手段６５を支持している。
そして、回転手段６５は、台本体６０を回転可能に支持している。すなわち、台本体６０は、縦軸を中心に回転可能である。
このように、設置台６（台本体６０）は、回転手段６５により縦軸を中心に回転可能で、かつ、リフト手段６４により上下動可能で、なおかつ、Ｘ線源４に対して前後に移動可能である。
リフト手段６４は、図４（ｂ）に示すように、土台６９と、土台６９上に前後動（図４において左右方向に移動）可能に設けられた支持部６６と、支持部６６に対して上下動可能に設けられた昇降部６７とを備えている。昇降部６７は、回転手段６５を支持している。
そして、回転手段６５は、台本体６０を回転可能に支持している。すなわち、台本体６０は、縦軸を中心に回転可能である。
このように、設置台６（台本体６０）は、回転手段６５により縦軸を中心に回転可能で、かつ、リフト手段６４により上下動可能で、なおかつ、Ｘ線源４に対して前後に移動可能である。
【0029】
以下、Ｘ線ＣＴ装置１を利用して供試体ＳのＣＴ画像を撮影する一例を示す。まず設置台６に供試体Ｓを設置する。設置台６に供試体Ｓを設置したら、設置台６を利用して、供試体Ｓの位置調整を行う。このとき、供試体Ｓに対して室内要素試験を行うための試験装置を設置する。試験装置に必要な電力ケーブル等は、架台３の開口を挿通させて、設置台６の上方から試験装置に接続する。供試体Ｓの設置台６への設置にともない、Ｘ線検出器５の位置調整を行う。
供試体Ｓの設置が完了したら、室内要素試験を実施しながらＸ線ＣＴ装置１を起動させる。Ｘ線ＣＴ装置１が起動すると、Ｘ線源４からＸ線が照射されるとともに、Ｘ線源４と対向する位置に配設されたＸ線検出器５によりＸ線を検出する。このとき、Ｘ線源４およびＸ線検出器５が供試体Ｓの周囲を回転（旋回）しつつ、Ｘ線源４が供試体Ｓに対してＸ線を照射する。また、設置台６のリフト手段６４により供試体Ｓを上下に移動させることで、高さ位置の異なる箇所での撮影を行うことも可能である。Ｘ線検出器５により検出したデータは、図示しない演算手段（コンピュータ）に送信され、画像データとして処理される。このように、供試体Ｓに対して、半周以上の方向から多数の透過画像を採取することで、供試体Ｓの三次元的な内部構造の画像データを入手する。
供試体Ｓの設置が完了したら、室内要素試験を実施しながらＸ線ＣＴ装置１を起動させる。Ｘ線ＣＴ装置１が起動すると、Ｘ線源４からＸ線が照射されるとともに、Ｘ線源４と対向する位置に配設されたＸ線検出器５によりＸ線を検出する。このとき、Ｘ線源４およびＸ線検出器５が供試体Ｓの周囲を回転（旋回）しつつ、Ｘ線源４が供試体Ｓに対してＸ線を照射する。また、設置台６のリフト手段６４により供試体Ｓを上下に移動させることで、高さ位置の異なる箇所での撮影を行うことも可能である。Ｘ線検出器５により検出したデータは、図示しない演算手段（コンピュータ）に送信され、画像データとして処理される。このように、供試体Ｓに対して、半周以上の方向から多数の透過画像を採取することで、供試体Ｓの三次元的な内部構造の画像データを入手する。
【0030】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によれば、室内要素試験を実施するための電力ケーブル等を、架台３の開口３１を通じて設置台６の上側から配線できるため、設置台６の周囲を旋回するＸ線源４およびＸ線検出器５の撮影視野内に電力ケーブル等が入りに難くい。
この他の第二実施形態のＸ線ＣＴ装置１の作用効果は、第一実施形態のＸ線ＣＴ装置１と同様なため、詳細な説明は省略する。
この他の第二実施形態のＸ線ＣＴ装置１の作用効果は、第一実施形態のＸ線ＣＴ装置１と同様なため、詳細な説明は省略する。
【0031】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限らず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
前記実施形態では、架台３が、鋼材を組み合わせることにより格子状に形成されている場合について説明したが、架台３を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、板状を呈していてもよい。
また、ダクト７は、必要に応じて設置すればよい。
Ｘ線検出器５は、必ずしも移動可能である必要はない。
設置台６は、必ずしも回転または移動可能である必要はなく、固定されていてもよい。
第一実施形態では、支持台２の本体部２１が箱型の場合について説明したが、本体部２１の形状は限定されるものではなく、例えば、版状であってもよい。
また、第一実施形態では、回転部２２が本体部２１の上に設けられている場合について説明したが、回転部２２の配置は架台３を設置することが可能であれば限定されるものではない。
前記各実施形態では、供試体Ｓに対して、全周方向から多数のＣＴ画像を採取するものとしｔが、半周方向から採取してもよい。
前記実施形態では、架台３が、鋼材を組み合わせることにより格子状に形成されている場合について説明したが、架台３を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、板状を呈していてもよい。
また、ダクト７は、必要に応じて設置すればよい。
Ｘ線検出器５は、必ずしも移動可能である必要はない。
設置台６は、必ずしも回転または移動可能である必要はなく、固定されていてもよい。
第一実施形態では、支持台２の本体部２１が箱型の場合について説明したが、本体部２１の形状は限定されるものではなく、例えば、版状であってもよい。
また、第一実施形態では、回転部２２が本体部２１の上に設けられている場合について説明したが、回転部２２の配置は架台３を設置することが可能であれば限定されるものではない。
前記各実施形態では、供試体Ｓに対して、全周方向から多数のＣＴ画像を採取するものとしｔが、半周方向から採取してもよい。
【符号の説明】
【0032】
１ Ｘ線ＣＴ装置
２ 支持台
２０ 支持体
３ 架台
３１ 開口
４ Ｘ線源
５ Ｘ線検出器
６ 設置台
７ ダクト
Ｓ 供試体
２ 支持台
２０ 支持体
３ 架台
３１ 開口
４ Ｘ線源
５ Ｘ線検出器
６ 設置台
７ ダクト
Ｓ 供試体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】