日立製作所は、世界最高性能の工業用Ｘ線ＣＴ装置の実用化に成功しました。
  本装置は、電子線加速器で得られる透過力の強いＸ線と、小型で高感度のシリコ
ン半導体式放射線検出器（Ｓｉ−ＳＳＤ）を使用することにより、２００mmを超え
る鋼材や、１ｍを超える厚さのアルミニウムやコンクリートでできた物体の断層撮
影について、従来は数分から１０分かかっていたものを、１０秒以下の高速で行う
ことを可能とします。

  これまで、自動車エンジンやポンプインペラなどの鋳造品について、内部の複雑
な形状の計測や欠陥の検出を非破壊的に行うためには、超音波検査や放射線検査
（Ｘ線ラジオグラフィー）などが用いられてきましたが、これらの方法には、計測
時間が長いことや形状精度が不十分であるなどの問題があり、必ずしも満足のいく
ものではありませんでした。
  一方、Ｘ線ＣＴ法（ＣＴスキャナ）は、人体内部形状を正確に映像化する有力な
手段として、医療用として発達してきましたが、従来の装置では鋼材に応用した場
合には、４mm程度の厚さしかＸ線が透過しないため、そのまま工業用に使用するこ
とはできませんでした。
  当社では、これまで、医療用の１００倍の透過力を得ることができる高エネルギ
ーＸ線とタングステン酸カドミウム（ＣＷＯ）シンチレータの放射線検出器を組み
合わせた工業用Ｘ線ＣＴを実用化し、宇宙ロケットや原子燃料の検査あるいは文化
財や化石・いん石の調査など学術研究分野で活用されています。しかし従来の装置
は一枚の断層撮影に数分から１０分という長い時間を要することから、より高速で
撮影ができる工業用Ｘ線ＣＴ装置の実用化が望まれていました。
  そこで当社では、高速型工業用Ｘ線ＣＴ装置の開発を進めてきており、この度実
用化に成功したものです。

  断層撮影の時間を短縮するためには、放射線検出器の数を従来の数十個から、
５００個ないし１,０００個に増やし、それを１mm程度の狭い間隔で一列のアレイ
状に配列することが必要です。これを実現するためには、放射線検出器の小型化が
不可欠になります。しかし放射線検出器は、一般に小型化すると感度が低下すると
いう問題があります。そのため、本装置では従来使用してきたＣＷＯシンチレータ
に代えて、より高感度のＳｉ−ＳＳＤを採用しています。これは、原子力発電所の
放射線モニタの高感度化・高信頼化を目的に開発してきたものを適用したものです。
これによって、放射線検出器の配列ピッチを１.３mmとすることができ、従来使用
していたＣＷＯシンチレータに比べ、感度が一桁向上し、しかも小型化することに
成功しました。本装置では、検出器を５１２個配列しており、１,０２４×１,０２４
画素のＣＴ画像を１０秒で撮影できるようになりました。
  さらに、多数個の検出器を狭い間隔で配列できたことにより、この装置はＣＴ装
置だけではなく、ディジタルラジオグラフォ（ＤＲ）撮影にも利用できます。
Ｓｉ−ＳＳＤは、ダイナミックレンジ（フィルムでのラチチュードのこと。検出可
能な最も強いＸ線と最も弱いＸ線の差のことで、フィルムでは１桁程度）が４桁以
上確保できることも大きな特徴です。このことにより、本装置で透視撮影（ＤＲ撮
影）した場合、従来のフィルム法以上に鮮明な画像を短時間で得ることができます。

  今回開発した工業用Ｘ線装置は、鋼材のような高密度厚物材の内部の形状を０.１
mm単位で正確に測定できるとともに密度分布が把握できるのが特徴です。このため、
次のような応用が可能です。
・ リチウム電池、ＮＡＳ電池など、密封容器内での、化学変化の分布状況の把握
・ ポンプインペラ、自動車エンジンブロックなど鋳造品の内部形状計測や欠陥検出
・ モーター、トランスなどの巻線状態の把握
・ ガスタービン翼などセラミック製品の内部形状計測
・ 粉体の挙動解析
・ 化石、いん石、埋蔵文化財、古美術品の調査
・ 木材の内部状況観察
・ 橋梁等のコンクリート内部状況の観察

  なお、高密度厚物材を短時間で断層を撮影する技術は開発されたばかりであり、
工業用Ｘ線ＣＴ装置の利用分野については、さらに拡大する可能性を秘めていると
考えられます。そこで、工業用Ｘ線ＣＴの応用分野に関して広く議論を深めること
を目的に、研究機関や企業関係者等による研究会の開催を計画しています。



用語説明
ＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ
ＤＲ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ
Ｓｉ−ＳＳＤ：Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ
ＣＷＯ：ＣｄＷＯ４（タングステン酸カドミウム）

                                                 以  上