(57)【要約】【課題】検査対象物に付着している物質の分析を効率的に行うことを課題とする。【解決手段】少なくとも検査対象物の高さを検知するセンサ１３０と、検査対象物に向けて圧縮ガスを噴射するノズル１１１と、ノズル１１１と略対向するように設置され、圧縮ガスにより検査対象物から剥離された微粒子を吸引する回収口１２１と、回収口１２１から回収された微粒子を気化させる加熱器と、加熱器により気化された物質を分析する分析装置１２３と、ノズル１１１及び回収口１２１を上下方向に駆動させる駆動装置と、センサ１３０の情報に基づき検査対象物の所望の位置にノズル１１１からの圧縮ガスが当るよう駆動装置を駆動させることで、ノズル１１１及び回収口１２１を上下方向に駆動させる制御部と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2020183913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも検査対象物の高さを検知する高さ方向検知部と、
前記検査対象物に向けて圧縮ガスを噴射するノズル部と、
前記ノズル部と略対向するように設置され、前記圧縮ガスにより前記検査対象物から剥離された微粒子を吸引する回収部と、
前記回収部から回収された前記微粒子を気化させる気化部と、
前記気化部により気化された物質を分析する分析部と、
前記ノズル部及び前記回収部を上下方向に駆動させる第１駆動部と、
前記高さ方向検知部の情報に基づき前記検査対象物の所望の位置に前記ノズル部からの前記圧縮ガスが当るよう前記第１駆動部を駆動させることで、前記ノズル部及び前記回収部を上下方向に駆動させる制御部と、
を有することを特徴とする危険物探知装置。
【請求項２】
前記回収部と、前記分析部とは配管を介して接続しており、
前記配管には、前記ノズル部及び前記回収部における上下方向の駆動に伴って、上下方向に伸縮する伸縮部が備えられている
ことを特徴とする請求項１に記載の危険物探知装置。
【請求項３】
前記配管は、前記回収部側の配管である第１配管と、前記分析部側の第２配管とに分かれており、
前記伸縮部として、前記第１配管と、前記第２配管とが、嵌め合い構造によって接続している
ことを特徴とする請求項２に記載の危険物探知装置。
【請求項４】
前記第１配管と、前記第２配管との間の隙間に、シール材が配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の危険物探知装置。
【請求項５】
前記シール材は、
加圧によって変形可能なＯリングであり、
前記第２配管は、
内径が前記第１配管の外形と略同径である配管本体部と、接続部とを有し、
前記接続部は、
前記配管本体部より内径が大きい円筒形状の円筒部と、
円錐台形状を有し、狭端が前記配管本体部に接続し、広端が前記円筒部に接続する円錐台部とを有するとともに、
前記接続部と、前記第１配管との間に空隙が生じるよう構成されており、
前記第１配管と、前記第２配管が接続された状態において、前記空隙に前記Ｏリングと、前記空隙に挿入可能な円筒形状を有する押圧部とが挿入されており、
有底円筒形状を有し、内径が前記円筒部の外形と略同径であるキャップ部が、前記接続部に設置されることで、前記キャップ部の底部が前記押圧部を前記空隙に押し込むよう構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の危険物探知装置。
【請求項６】
前記伸縮部として、前記配管の少なくとも一部がフレキシブル構造となっている
ことを特徴とする請求項２に記載の危険物探知装置。
【請求項７】
前記ノズル部が複数備えられているとともに、
前記検査対象物における検査箇所の位置を検知する検査位置検知部を、
有し、
前記制御部は、
複数の前記ノズル部の中から、前記検査位置検知部によって検知された前記検査箇所の位置に近いノズル部を選択し、選択した前記ノズル部から圧縮ガスを噴射させる
ことを特徴とする請求項１に記載の危険物探知装置。
【請求項８】
前記検査対象物における検査箇所の位置を検知する検査位置検知部と、
前記ノズル部を水平方向に駆動させる第２駆動部と、
を有し、
前記制御部は、
前記ノズル部の位置が、前記検査位置検知部によって検知された前記検査箇所の位置に近くなるよう、前記第２駆動部を駆動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の危険物探知装置。
【請求項９】
前記ノズル部と、前記回収部とは、略円弧の形状をした屋根状の支持部によって固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の危険物探知装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記高さ方向検知部によって検知された前記検査対象物である荷物の高さに基づいて、前記ノズル部から噴射される圧縮ガスが、前記荷物の上面に吹きつけられるような位置となるよう、前記第１駆動部を駆動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の危険物探知装置。
【請求項１１】
少なくとも検査対象物の高さを検知する高さ方向検知部と、
前記検査対象物に向けて圧縮ガスを噴射するノズル部と、
前記ノズル部と略対向するように設置され、前記圧縮ガスにより前記検査対象物から剥離された微粒子を吸引する回収部と、
前記回収部から回収された前記微粒子を気化させる気化部と、
前記気化部により気化された物質を分析する分析部と、
前記ノズル部及び前記回収部上下方向に駆動させる第１駆動部と、
前記高さ方向検知部の情報に基づき前記検査対象物の所望の位置に前記ノズル部からの前記圧縮ガスが当るよう前記第１駆動部を駆動させることで、前記ノズル部及び前記回収部を上下方向に駆動させる制御部と、
を備える危険物探知装置と、
バルク検査を行うためのバルク検査装置と、
検査対象物を運搬する運搬部と、
を有し、
前記危険物探知装置及び前記バルク検査装置が、共通の前記運搬部に対し、直列に配置されている
ことを特徴とする危険物探知システム。
【請求項１２】
少なくとも検査対象物の高さを検知する高さ方向検知部と、
前記検査対象物に向けて圧縮ガスを噴射するノズル部と、
前記ノズル部と略対向するように設置され、前記圧縮ガスにより前記検査対象物から剥離された微粒子を吸引する回収部と、
前記回収部から回収された前記微粒子を気化させる気化部と、
前記気化部により気化された物質を分析する分析部と、
前記ノズル部及び前記回収部を上下方向に駆動させる第１駆動部と、
前記高さ方向検知部の情報に基づき前記検査対象物の所望の位置に前記ノズル部からの前記圧縮ガスが当るよう前記第１駆動部を駆動させることで、前記ノズル部及び前記回収部を上下方向に駆動させる制御部と、
を有し、
前記制御部が、
前記高さ方向検知部から送信された信号に基づいて、前記検査対象物の高さを算出する高さ算出ステップと、
算出した前記検査対象物の高さに基づいて、前記第１駆動部を駆動させることにより、前記ノズル部及び前記回収部上下方向に駆動させる第１駆動ステップと、
前記ノズル部から前記圧縮ガスを噴射させる噴射ステップと、
前記分析部が、
前記回収部から回収され、前記気化部によって気化された物質の分析を行う分析ステップと、
を実行することを特徴とする危険物探知方法。
【請求項１３】
前記ノズル部が複数備えられているとともに、
前記検査対象物における検査箇所の位置を検知する検査位置検知部を、
有し、
前記制御部は、
複数の前記ノズル部の中から、前記検査位置検知部によって検知された前記検査箇所の位置に近い前記ノズル部を選択するノズル部選択ステップを
実行し、
前記噴射ステップにおいて、
前記制御部は、
前記ノズル部選択ステップにおいて選択した前記ノズル部から前記圧縮ガスを噴射させる
ことを特徴とする請求項１２に記載の危険物探知方法。
【請求項１４】
前記検査対象物における検査箇所の位置を検知する検査位置検知部と、
前記ノズル部を水平方向に駆動させる第２駆動部と、
を有し、
前記制御部は、
前記噴射ステップの前に、前記ノズル部の位置が、前記検査位置検知部によって検知された前記検査箇所の位置に近くなるよう、前記第２駆動部を駆動させる第２駆動ステップ
を実行することを特徴とする請求項１２に記載の危険物探知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物に付着した物質を探知する危険物探知装置、危険物探知システム及び危険物探知方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界的にテロの脅威が増している。特に爆発物は、日用品を原料とした強力な爆薬の製造方法がインターネットを介して拡散したことから、近年のテロにおいて使用されるケースが増えている。爆発物テロを防止する有効な手段の１つは、爆発物探知機により隠蔽されている爆発物を発見することである。爆発物の探知方法として、爆発物の塊を見つけるバルク探知と、微量の爆薬の痕跡を見つけるトレース探知の２つが知られている。バルク探知とトレース探知は得られる情報が異なり、相補的に運用できるため、その両方の探知方法を併用することによりセキュリティを向上できることが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「ニトロ化合物に代表される危険物を負のコロナ放電を用いて効率的にイオン化し、生成した負イオンを質量分析計を用いて高感度に検出する」試料ガス採取装置及び危険物探知装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、「試料物質が付着した検査対象物(25)に圧縮ガスを吹き付けて、剥離した前記試料物質を補集フィルタ(52)により捕集する捕集部(5)と、この捕集フィルタ(52)に捕集された前記試料物質を分析する検査部(2)と、を備えるとともに、さらに手荷物を検査部(2)に配送する手荷物配送部(3)と、補集フィルタ(52)を捕集部(5)から検査部(2)へ搬送する搬送部(4)とから構成されることを特徴とする」付着物検査装置及び付着物検査方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５８３１８号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０９７９９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
爆発物探知装置はテロ対策として有効であるが、空港等限られた場所でしか使用されていない。爆発物探知装置が普及しない理由の１つはスループットが低いため、検査に時間がかかってしまうため大勢の人が行き交う場所では運用が困難なためである。特許文献１，２に記載の技術は、この点で、さらなる改良が必要である。
【０００７】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、検査対象物に付着している物質の分析を効率的に行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するため、本発明は、少なくとも検査対象物の高さを検知する高さ方向検知部と、前記検査対象物に向けて圧縮ガスを噴射するノズル部と、前記ノズル部と略対向するように設置され、前記圧縮ガスにより前記検査対象物から剥離された微粒子を吸引する回収部と、前記回収部から回収された前記微粒子を気化させる気化部と、前記気化部により気化された物質を分析する分析部と、前記ノズル部及び前記回収部を上下方向に駆動させる第１駆動部と、前記高さ方向検知部の情報に基づき前記検査対象物の所望の位置に前記ノズル部からの前記圧縮ガスが当るよう前記第１駆動部を駆動させることで、前記ノズル部及び前記回収部を上下方向に駆動させる制御部と、を有することを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検査対象物に付着している物質の分析を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る危険物探知装置の構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係る危険物探知システムの構成を上面から見た図である。
【図３】危険物探知装置の具体的な構成を示す図である。
【図４】第１伸縮部の模式断面図である。
【図５】第１伸縮部の具体例を示す断面図である。
【図６Ａ】第１伸縮部の組み立て手順を示す断面図である（その１）。
【図６Ｂ】第１伸縮部の組み立て手順を示す断面図である（その２）。
【図６Ｃ】第１伸縮部の組み立て手順を示す断面図である（その３）。
【図６Ｄ】第１伸縮部の組み立て手順を示す断面図である（その４）。
【図７】第１伸縮部の別の例を示す模式断面図である。
【図８】第２伸縮部の模式断面図である。
【図９】第２伸縮部の別の例を示す模式断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る危険物探知装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態に係る危険物探知装置により、荷物の取っ手から検出した爆薬の信号の例を示す図である。
【図１２】第２実施形態に係る危険物探知装置の構成を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る危険物探知装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態に係る危険物探知装置の構成を示す図である。
【図１５】第３実施形態に係る危険物探知装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態で用いられる制御装置のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同様の構成については同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る危険物探知装置Ｅ１の構成を示す模式図である。
サンプリング部１００は、剥離部１１０と回収部１２０とが一対で構成されており、略対向して配置されている。剥離部１１０には圧縮空気を噴射するためのノズル１１１が設けられている。ノズル１１１は圧縮空気供給チューブ１１２を介してコンプレッサ１１３に接続されている。回収部１２０には回収口１２１が設けられている。回収口１２１は導入部１２２を介して分析装置１２３に接続されている。
また、危険物探知装置Ｅ１は、危険物探知装置Ｅ１の制御を行う制御装置７００を有している。
【００１３】
検査対象物である荷物Ｂが危険物探知装置Ｅ１にセットされると、センサ１３０により荷物Ｂの高さが測定される。大きな荷物Ｂは、一般的に、底面にキャスタＷ、上面に取っ手Ｈが設けられている。爆発物は手で取り扱うため、手で触れる部分には痕跡が残りやすい。つまり、荷物Ｂの他の部分に比べれば取っ手Ｈの部分に痕跡が残りやすい。そこで、本実施形態では、取っ手Ｈの部分が検査される。
【００１４】
具体的には、制御装置７００が、荷物Ｂの高さに応じて、サンプリング部１００を上下に駆動することで、サンプリング部１００が適切な高さに設定される。そして、制御装置７００は、荷物Ｂの上面に向けてノズル１１１から圧縮空気を噴射する。ちなみに、取っ手Ｈは荷物Ｂの上面に備えられていることを前提としている。圧縮空気により剥離された微粒子（爆薬の痕跡）は、略対向して配置される回収口１２１から取り込まれる。取り込まれた微粒子は、導入部１２２を介して分析装置１２３に導入され分析される。分析の結果、爆薬に由来する信号が得られた場合には、図示しない報知装置によって警報が発報される。
【００１５】
荷物Ｂの高さを検知するセンサ１３０として、図１に示すように高さ方向に複数の発光部１３１ａ〜１３１ｅと、受光部１３２ａ〜１３２ｅとのそれぞれが、対向して設けられる。そして、発光部１３１ａ〜１３１ｅと、受光部１３２ａ〜１３２ｅとの間を荷物Ｂが通過する。受光部１３２ａ〜１３２ｅが受光する光の強度で荷物Ｂの高さが検知される。ただし、センサ１３０として、カメラ等が設けられてもよい。そして、このカメラが荷物Ｂを撮影し、その画像が制御装置７００によって解析されることで荷物Ｂの高さが検知されてもよい。なお、発光部１３１ａ〜１３１ｅを代表して発光部１３１、受光部１３２ａ〜１３２ｅを代表して受光部１３２と適宜記載する。
【００１６】
センサ１３０による検知結果は、制御装置７００に入力される。制御装置７００は、入力された検知結果を基に荷物Ｂの高さを算出する。そして、制御装置７００は、後記する駆動装置１３３（図３参照）を太実線矢印方向（ｚ方向）に駆動させて、サンプリング部１００の高さを調整する。その後、制御装置７００は、例えば、ノズル１１１の内部に備えられているバルブ（不図示）を制御して、圧縮空気をノズル１１１から噴射させる。
【００１７】
図２は、第１実施形態に係る危険物探知システムＥの構成を上面から見た図である。なお、図２の危険物探知装置Ｅ１は、内部構成図が示されている。
危険物探知システムＥは、図１に示す危険物探知装置Ｅ１と、バルク検査装置Ｅ２が直列に配置されている。バルク検査装置Ｅ２はＸ線検査装置である。荷物Ｂは、同一の（共通の）ベルトコンベア２００に乗せられた状態で、危険物探知装置Ｅ１、バルク検査装置Ｅ２の順に検査される。
【００１８】
危険物探知システムＥにおいて、荷物Ｂが入る入口部分には、荷物Ｂの高さを検知するためのセンサ１３０（例えば、図１に示す発光部１３１と受光部１３２）が設けられている。荷物Ｂはベルトコンベア２００に乗せられた後、ベルトコンベア２００で白抜き矢印方向に運ばれる。制御装置７００は、荷物Ｂが危険物探知装置Ｅ１のサンプリング部１００に到達するまでに、サンプリング部１００の高さを調節する。そして、制御装置７００は、荷物Ｂの中心がサンプリング部１００を通るタイミングでノズル１１１から圧縮空気を噴射する。その後、荷物Ｂはベルトコンベア２００によりＸ線やミリ波等を用いたバルク検査装置Ｅ２に送られる。このようにすることにより、荷物Ｂに対して、危険物探知装置Ｅ１によるトレース検査と、バルク検査装置Ｅ２によるバルク検査を行うことができ、セキュリティを向上させることができる。なお、危険物探知装置Ｅ１によるトレース検査と、バルク検査装置Ｅ２によるバルク検査の順番は逆にしてもよい。また、危険物探知装置Ｅ１によるトレース検査が単独で行われてもよい。すなわち、バルク検査装置Ｅ２が省略されてもよい。
【００１９】
図３は、危険物探知装置Ｅ１の具体的な構成を示す図である。
ノズル１１１は、ノズル保持部１３６により天井部であるドーム１３７に固定されている。ノズル保持部１３６は、剛性を有する部材で構成されている。すなわち、ノズル１１１は、ノズル保持部１３６を介してドーム１３７に固定されている。ドーム１３７は、広がりを有する屋根状の構造を有しており、気流を乱さないように丸みを持っている（略円弧の形状を有する）。また、図３に示すように、ノズル１１１と、回収口１２１とは略対向するよう配置されている。このような構成とすることにより、ノズル１１１からの圧縮空気の噴射により荷物Ｂの上面から剥離された微粒子を効率よく回収口１２１から取り込むことができる。
【００２０】
ドーム１３７と荷物Ｂとの間には、仕切板１２４が設けられている。なお、仕切板１２４は回収口１２１の一部を形成している。このような構成とすることで、ドーム１３７と仕切板１２４の間に入ってきた微粒子は効率よく回収口１２１から取り込まれる。なお、回収口１２１はドーム１３７に固定されており、仕切板１２４は回収口１２１を介してドーム１３７に固定されている。
【００２１】
ドーム１３７は、モータ等の駆動装置１３３を介して支柱１３４に取り付けられている。前記したように、駆動装置１３３が制御装置７００によって駆動されることで、ノズル１１１、ノズル保持部１３６、ドーム１３７、仕切板１２４、回収口１２１が一体となって上下方向（ｚ方向）に移動する。このようにすることで、サンプリング部１００の高さを荷物Ｂの高さに合わせることができる。
【００２２】
回収口１２１から取り込まれた微粒子は濃縮装置導入配管１２５を介して濃縮装置Ｃに導入される。図３では、濃縮装置Ｃの例として、円筒部１４２、円錐部１４３、排気ファン１４１から構成されるサイクロン型濃縮装置が示されている。濃縮装置Ｃに導入された微粒子は円筒部１４２内において、周辺部に生じているサイクロンによる気流の回転運動により遠心力を受ける。この時、大きな粒子は壁に接触して運動量を失い、重力方向に落ちて加熱器１４４内に設けられたフィルタ１４５に回収される。一方、小さくて軽い粒子は、中心部に生じている上昇気流によって円筒部１４２の外へ排気される（白抜き矢印）。
【００２３】
加熱器１４４は２００度程度に加熱されており、フィルタ１４５に回収された微粒子は、この熱により気化される。気化により生成された、微粒子に起因する気体は、分析装置導入配管１４６を介して分析装置１２３に送られ分析される。加熱器１４４と分析装置１２３との間に設置されている分析装置導入配管１４６は、気化した気体が冷えて分析装置導入配管１４６に吸着しないよう、ヒータ１４７により１８０度程度に加熱されている。分析装置１２３として、イオンモビリティや、質量分析計を用いることができる。分析装置１２３による分析の結果、爆薬に由来する信号が得られた場合、図示しない報知装置からアラームが発報される。
【００２４】
ノズル１１１の設置角度Ａは、荷物Ｂの上面（水平面）に対して２０度から５０度程度が望ましい。また、仕切板１２４の上部の高さＴは、荷物Ｂの上面と同じ高さか、やや低めに設定するとよい。図３の例では、仕切板１２４の上部の高さＴが荷物Ｂの上面よりやや低く設定されている。ノズル１１１や、仕切板１２４、ノズル保持部１３６、回収口１２１は、荷物Ｂの高さに合わせてサンプリング部１００を上下する際に、この関係を保てるように予め調整されている。
【００２５】
なお、図１の導入部１２２は、濃縮装置導入配管１２５、濃縮装置Ｃ、分析装置導入配管１４６に相当する。
【００２６】
サンプリング部１００を上下に駆動するためには、濃縮装置導入配管１２５、及び、分析装置導入配管１４６において、サンプリング部１００が上下に駆動しても余裕のある機構が必要となる。このような目的のため、回収口１２１と濃縮装置Ｃの入口とを接続する濃縮装置導入配管１２５に第１伸縮部３０１が設けられている。さらに分析装置導入配管１４６に第２伸縮部３０２が設けられている。第１伸縮部３０１及び第２伸縮部３０２については後記する。なお、第１伸縮部３０１及び第２伸縮部３０２は、どちらか一方が省略されてもよい。
【００２７】
（第１伸縮部３０１）
図４は、図３に示す第１伸縮部３０１の模式断面図である。
図４において、濃縮装置導入配管１２５は、回収口１２１に接続される回収口側配管１２５ａと、濃縮装置Ｃの入口に接続される濃縮装置側配管１２５ｂとに分かれている。そして、回収口側配管１２５ａと、濃縮装置側配管１２５ｂとが、嵌め合い構造で接続されている。サンプリング部１００が上下方向に駆動すると、濃縮装置側配管１２５ｂに対して、回収口側配管１２５ａが上下方向（太実線矢印方向、ｚ方向）に摺動する。このような構成とすることで、サンプリング部１００が上下に駆動しても余裕のある機構を実現することができる。回収口側配管１２５ａと濃縮装置側配管１２５ｂとの間の隙間が十分に小さければ、単純に回収口側配管１２５ａと、濃縮装置側配管１２５ｂとを嵌合させればよい。しかし、回収口側配管１２５ａと、濃縮装置側配管１２５ｂとの隙間からのリークが分析性能に影響する場合、隙間に図４に示すようなシール材としてのＯリング４０１が設けられてもよい。このようなＯリング４０１を設けることにより、回収口側配管１２５ａと、濃縮装置側配管１２５ｂとの間のリークを防ぐことができる。
【００２８】
図５は、図４に示す第１伸縮部３０１の具体例を示す断面図である。また、図６Ａ〜図６Ｄは、図５に示す第１伸縮部３０１の組み立て手順を示す断面図である。
まず、図６Ａ〜図６Ｄを参照して第１伸縮部３０１の組み立てを説明する。
ユーザは、予め、図５に示すキャップ４０３、押圧部４０２、Ｏリング４０１を、この順に回収口側配管１２５ａに通しておく。
【００２９】
次に、ユーザは濃縮装置側配管１２５ｂに回収口側配管１２５ａを挿入させる（図６Ａ）。図６Ａに示すように、濃縮装置側配管１２５ｂは、配管本体部Ｋと、接続部Ｊとを有する。さらに、接続部Ｊは、濃縮装置側配管１２５ｂの開口端に向けて広がりを有する円錐台部Ｊ１と、円錐台部Ｊ１の広端側に接続され、配管本体部Ｋの内径より大きい内径を有する円筒状の円筒部Ｊ２を有する。円筒部Ｊ２は、外側にネジが構成されている。なお、円錐台部Ｊ１の狭端側は濃縮装置側配管１２５ｂの配管本体部Ｋに接続している。
【００３０】
また、円錐台部Ｊ１及び円筒部Ｊ２の内側は空洞となっており、回収口側配管１２５ａと濃縮装置側配管１２５ｂとの接続時に空隙Ｇが生じるよう構成されている。また、回収口側配管１２５ａの外径は、濃縮装置側配管１２５ｂの配管本体部Ｋの内径と略同径となっている。
【００３１】
次に、ユーザは濃縮装置側配管１２５ｂにおける空隙ＧにＯリング４０１を挿入する（図６Ｂ）。Ｏリング４０１は、空隙Ｇに挿入可能であり、かつ、加圧に対して変形可能な樹脂製である。
【００３２】
その後、ユーザは、空隙Ｇ（図６参照）に円筒状の押圧部４０２を挿入する（図６Ｃ）。押圧部４０２は、内径が回収口側配管１２５ａの外形と略同径であり、外径が接続部Ｊにおける円筒部Ｊ２の内径と略同径である。なお、押圧部４０２は、空隙Ｇに挿入可能であれば、上記に示す構成を有さなくてもよい。
【００３３】
そして、図６Ｄに示すように、ユーザは、内側にネジが構成されているキャップ４０３を、濃縮装置側配管１２５ｂの接続部Ｊに設置する。図６Ｄに示すように、キャップ４０３は、有底円筒形状を有している。そして、キャップ４０３の円筒部Ｐ１の内側には円筒部Ｊ２の外側に構成されているネジと螺着可能なようにネジが構成されている。また、キャップ４０３の底部Ｐ２には回収口側配管１２５ａが挿通可能な孔Ｐ３が構成されている。
【００３４】
そして、ユーザは、図６Ｄに示すように、キャップ４０３の円筒部Ｐ１の内側に構成されているネジと、濃縮装置側配管１２５ｂの円筒部Ｊ２の外側に構成されているネジとを用いて、キャップ４０３を濃縮装置側配管１２５ｂの接続部Ｊにねじ込んでいく。
【００３５】
図６Ｄに示されるように、孔Ｐ３に回収口側配管１２５ａが挿通されたキャップ４０３が、ユーザによって円筒部Ｊ２にねじ込まれていくことにより、キャップ４０３の底部Ｐ２によって押圧部４０２が図面下方に押し込まれていく。これに伴い、図６Ｄに示すように、Ｏリング４０１が押圧部４０２によって押圧され、変形する。この結果、図５に示すような、第１伸縮部３０１の構成が形成される。
【００３６】
図５に示す第１伸縮部３０１によれば、押圧部４０２によってＯリング４０１が押圧され、変形することによって、Ｏリング４０１が、濃縮装置側配管１２５ｂ及び回収口側配管１２５ａの間の密着性を向上させる。このようにすることで、第１伸縮部３０１におけるリークの発生を簡便に防止することができる。
【００３７】
なお、接続部Ｊは、回収口側配管１２５ａに設けられてもよい。また、キャップ４０３と、接続部Ｊとが螺着可能に構成されているが、これに限らない。キャップ４０３を接続部Ｊに押し嵌めた後、接着剤や、テープ等でキャップ４０３と、接続部Ｊとが固定されてもよい。そして、Ｏリング４０１が押圧部４０２と、円錐台部Ｊ１との間に配置されているが、Ｏリング４０１が押圧部４０２と、キャップ４０３との間に配置されてもよい。この場合、キャップ４０３が接続部Ｊにねじ込まれる際に、キャップ４０３と押圧部４０２との間のＯリング４０１が変形し、濃縮装置側配管１２５ｂ及び回収口側配管１２５ａの間の密着性を向上させるようにしてもよい。
【００３８】
図７は、第１伸縮部３０１の別の例を示す模式断面図である。
図７に示す例では、濃縮装置導入配管１２５の一部またはすべてが、変形可能なフレキシブル構造５０１を有している。フレキシブル構造５０１は、蛇腹構造の金属管や、柔らかいテフロン（登録商標）管等が用いられることで実現される。
図７のような構成を有しても、サンプリング部１００の上下駆動に対して余裕のある機構を実現することができる。
【００３９】
（第２伸縮部３０２）
図８は、図３に示す第２伸縮部３０２の模式断面図である。
図８に示す例では、分析装置導入配管１４６が、加熱器側配管１４６ａ及び分析装置側配管１４６ｂに分かれている。そして、分析装置側配管１４６ｂに加熱器側配管１４６ａが嵌め合い構造によって接続されている。このような構成とすることで、サンプリング部１００が上下に駆動しても分析装置側配管１４６ｂに対して加熱器側配管１４６ａが摺動する。これにより、サンプリング部１００の上下駆動に対して余裕のある機構を実現することができる。
【００４０】
加熱器側配管１４６ａと、分析装置側配管１４６ｂとの間の隙間が十分に小さければ、単純に加熱器側配管１４６ａと、分析装置側配管１４６ｂとを嵌合させればよい。しかし、加熱器側配管１４６ａと、分析装置側配管１４６ｂとの隙間からのリークが分析性能に影響する場合、隙間に図８に示すようなシール材としてのＯリング４０１が設けられてもよい。このようなＯリング４０１が設けられることにより、加熱器側配管１４６ａと、分析装置側配管１４６ｂとの間からのリークを防止することができる。なお、Ｏリング４０１は、ヒータ１４７の熱でも熔解しない部材が用いられる。また、図８に示す第２伸縮部３０２において、図５に示すような構成が用いられてもよい。
【００４１】
図９は、第２伸縮部３０２の別の例を示す模式断面図である。
図９に示す例では、分析装置導入配管１４６の一部またはすべてが、変形可能なフレキシブル構造５０２を有している。フレキシブル構造５０２は、蛇腹構造の金属管や、柔らかいテフロン管等が用いられることで実現される。
図９のような構成を有しても、サンプリング部１００の上下駆動に対して余裕のある機構を実現することができる。
【００４２】
（フローチャート）
図１０は、第１実施形態に係る危険物探知装置Ｅ１の処理手順を示すフローチャートである。
まず、制御装置７００が、センサ１３０から送信された信号に基づいて、荷物Ｂの高さを算出する（Ｓ１０１）。
そして、制御装置７００は、検知された荷物Ｂの高さに応じて駆動装置１３３を駆動する。これにより、サンプリング部１００の高さが調整される（Ｓ１０２）。
その後、ノズル１１１から圧縮空気が噴射され、荷物Ｂの取っ手Ｈの部分から剥離された微粒子が回収口１２１から取り込まれる（Ｓ１０３）。
その後、分析装置１２３が微粒子の分析を行う（Ｓ１１１）とともに、バルク検査装置Ｅ２によるバルク検査が行われる（Ｓ１１２）。
【００４３】
（信号例）
図１１は、第１実施形態に係る危険物探知装置Ｅ１により、荷物Ｂの取っ手Ｈから検出した爆薬の信号の例を示す図である。
ここでは、トリニトロトルエンの分子をシリカゲルに吸着させた試料を、荷物Ｂの取っ手Ｈに付着させ、第１実施形態に係る危険物探知装置Ｅ１を用いて測定した。ノズル１１１の角度は水平に対して４０度、噴射される圧縮空気の圧力は０．２ＭＰａ、圧縮空気の噴射時間は０．２秒、圧縮空気の噴射回数は１回とした。なお、図１１において、時刻ｔ１は、圧縮空気の噴射時刻である。また、図１１の時刻「０」は、微粒子の検出時刻である。
その結果、図１１の符号６０１に示すように、トリニトロトルエンに由来する信号が明瞭に得られた。
【００４４】
このように、第１実施形態によれば、荷物Ｂの取っ手Ｈがノズル１１１の前を通過する際に、圧縮空気をごく短い時間当てるだけで取っ手Ｈに付着している微粒子を検出することが可能である。ここで、圧縮空気の噴射からトリニトロトルエンの検出までに要する時間は、図１１に示すように約２秒であった。すなわち、荷物ＢをＸ線装置等のバルク検査装置Ｅ２で検査している間にトレース検査装置の結果が判明する。従って、本実施形態に係る危険物探知システムＥを用いることで、荷物Ｂの検査を簡便かつスピーディに行うことができる。
【００４５】
第１実施形態によれば、サンプリング部１００の高さを所望の高さ、つまり、荷物Ｂの高さに合わせることができる。従って、第１実施形態によれば、爆薬の痕跡が残りやすい部分を検査することにより、より簡便に荷物Ｂを検査できるトレース方式の危険物探知装置Ｅ１を提供することができる。つまり、本実施形態によれば、荷物Ｂの検査において、爆薬の痕跡が残りやすい場所を検査することができるため、荷物Ｂの全体を検査する場合に比べて簡便であり、高スループットの検査が実現できる。これにより、セキュリティチェックにおける利便性を向上することができる。
【００４６】
［第２実施形態］
図１２は、第２実施形態に係る危険物探知装置Ｅ１ａの構成を示す図である。
図１２において、図３と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
荷物Ｂによっては、キャスタＷが片側だけについている等の理由により、図１２に示すように取っ手Ｈが荷物Ｂの側面側に寄って付いている場合がある。このような場合に対応するため、危険物探知装置Ｅ１ａにはノズル保持部１３６ａに複数のノズル１１１ａ〜１１１ｃが設けられている。なお、ノズル１１１ａ〜１１１ｃを代表してノズル１１１と称することがある。そして、危険物探知システムＥの入り口部分に設けられているカメラ１５１等により、検査箇所である取っ手Ｈの横方向（ｘ方向）の位置が制御装置７００によって検知される。そして、制御装置７００は、複数のノズル１１１ａ〜１１１ｃのうち、取っ手Ｈに圧縮空気が当るような適切な位置のノズル１１１を選択する。その後、制御装置７００は、例えば、選択したノズル１１１の内部に備えられているバルブ（不図示）を開弁することで圧縮空気を噴射する。
【００４７】
圧縮空気の噴射により荷物Ｂの上面や取っ手Ｈから剥離された微粒子は、その後、第１実施形態と同様に分析される。
【００４８】
（フローチャート）
図１３は、第２実施形態に係る危険物探知装置Ｅ１ａの処理手順を示すフローチャートである。
図１３において、図１０と同様の処理については同一の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ１０１の後、カメラ１５１が荷物Ｂを撮像し、制御装置７００は撮像された荷物Ｂの画像から取っ手Ｈの位置を検知する（Ｓ２０１）。つまり、制御装置７００は、図１０のｘ方向における取っ手Ｈの位置を検知する。
そして、ステップＳ１０２の後、制御装置７００は、検知した取っ手Ｈ位置に基づいて、複数設置されているノズル１１１のうち、取っ手Ｈに圧縮空気を噴射するのに最適なノズル１１１を選択する（Ｓ２０２）。
【００４９】
第２実施形態によれば、荷物Ｂの上面に設置されている取っ手Ｈの場所が、荷物Ｂ毎に変化しても対応可能な危険物探知装置Ｅ１ａを提供することができる。
【００５０】
［第３実施形態］
図１４は、第３実施形態に係る危険物探知装置Ｅ１ｂの構成を示す図である。
図１４において、図３と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図１４では、ノズル１１１が単体でノズル保持部１３６ｂに設置されている。そして、天井部（ドーム１３７）に対して、ノズル保持部１３６ｂが移動可能なように、ノズル駆動装置１３５が、ノズル保持部１３６ｂと、天井部（ドーム１３７）の間に設置されている。そして、制御装置７００は、ｘ方向にノズル駆動装置１３５を制御することで、カメラ１５１等によって把握された、検査箇所である荷物Ｂの取っ手Ｈに圧縮空気が当るように適切な位置にノズル１１１を移動させる。そして、制御装置７００は、選択したノズル１１１から圧縮空気を噴射する。圧縮空気の噴射により荷物Ｂの上面や取っ手Ｈから剥離された微粒子は、その後、第１実施形態と同様に分析される。
【００５１】
図１５は、第３実施形態に係る危険物探知装置Ｅ１ｂの処理手順を示すフローチャートである。
図１５において、図１０及び図１３と同様の処理については同一の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ１０２の後、制御装置７００は、ステップＳ２０１で検知した取っ手Ｈ位置に基づいて、ノズル駆動装置１３５を制御して、取っ手Ｈに圧縮空気を噴射するのに最適な位置までノズル１１１を移動する（Ｓ３０１）。
【００５２】
第３実施形態によれば、荷物Ｂの上面に設置されている取っ手Ｈの場所が、荷物Ｂ毎に変化しても対応可能な危険物探知装置Ｅ１ｂを提供することができる。
【００５３】
［ハードウェア構成図］
図１６は、本実施形態で用いられる制御装置７００のハードウェア構成図である。
制御装置７００は、ＰＣ（Personal Computer）や、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。そして、制御装置７００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１、メモリ７０２、ＨＤ（Hard Disk）等の記憶装置７０３、通信装置７０４等を備えている。記憶装置７０３に格納されているプログラムがメモリ７０２にロードされ、ＣＰＵ７０１によって実行されることで、後記する各処理を行うことができる。また、通信装置７０４は、危険物探知装置Ｅ１，Ｅ１ａ，Ｅ１ｂにおける各制御対象に制御指示を送信したり、センサ１３０や、カメラ１５１から送られた信号や、画像を受信したりする。
【００５４】
本実施形態に記載の危険物探知装置Ｅ１，Ｅ１ａ，Ｅ１ｂ、もしくは、危険物探知システムＥは、空港や、駅、美術館等、多くの人が集まるような場所に設置されるとよい。
【００５５】
また、図１０、図１３、図１５では、危険物探知装置Ｅ１，Ｅ１ａ，Ｅ１ｂによるトレース検査→バルク検査装置Ｅ２によるバルク検査の順に処理が行われている。しかし、バルク検査装置Ｅ２によるバルク検査→危険物探知装置Ｅ１，Ｅ１ａ，Ｅ１ｂによるトレース検査の順としてもよい。この場合、バルク検査による解析（Ｘ線画像解析等）が行われている間に危険物探知装置Ｅ１，Ｅ１ａ，Ｅ１ｂによるトレース検査が行われる。
【００５６】
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００５７】
また、前記した各構成、機能、制御装置７００等は、それらの一部またはすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図１６に示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ７０１等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤに格納すること以外に、メモリ７０２や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【００５８】
１１１，１１１ａ〜１１１ｃ  ノズル（ノズル部）
１２１  回収口（回収部）
１２３  分析装置（分析部）
１２５  濃縮装置導入配管（配管）
１２５ａ  回収口側配管（第１配管、第２配管）
１２５ｂ  濃縮装置側配管（第１配管、第２配管）
１３０  センサ（高さ方向検知部）
１３１  発光部（高さ方向検知部）
１３２  受光部（高さ方向検知部）
１３３  駆動装置（第１駆動部）
１３５  ノズル駆動装置（第２駆動部）
１３７  ドーム（支持部）
１４４  加熱器（気化部）
１４６  分析装置導入配管（配管）
１４６ａ  加熱器側配管（第１配管、第２配管）
１４６ｂ  分析装置側配管（第１配管、第２配管）
１５１  カメラ（検査位置検知部）
２００  ベルトコンベア（運搬部）
４０１  Ｏリング（シール材）
４０２  押圧部
４０３  キャップ（キャップ部）
５０１  フレキシブル構造
７００  制御装置（制御部）
Ｅ      危険物探知システム
Ｅ１，Ｅ１ａ，Ｅ１ｂ  危険物探知装置
Ｅ２    バルク検査装置
Ｂ      荷物（検査対象物）
Ｈ      取っ手（検査箇所）
Ｊ      接続部
Ｊ１    円錐台部
Ｊ２    円筒部
Ｋ      配管本体部
Ｓ１０１  荷物の高さ算出（高さ算出ステップ）
Ｓ１０２  サンプリング部の高さ調整（第１駆動ステップ）
Ｓ１０３  噴射・取り込み（噴射ステップ）
Ｓ１０４  分析（分析ステップ）
Ｓ２０２  ノズル選択（ノズル部選択ステップ）
Ｓ３０１  ノズル移動（第２駆動ステップ）
【図１】
2020183913.tif 000003
【図２】
2020183913.tif 000004
【図３】
2020183913.tif 000005
【図４】
2020183913.tif 000006
【図５】
2020183913.tif 000007
【図６Ａ】
2020183913.tif 000008
【図６Ｂ】
2020183913.tif 000009
【図６Ｃ】
2020183913.tif 000010
【図６Ｄ】
2020183913.tif 000011
【図７】
2020183913.tif 000012
【図８】
2020183913.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2020183913.tif 000015
【図１１】
2020183913.tif 000016
【図１２】
2020183913.tif 000017
【図１３】
2020183913.tif 000018
【図１４】
2020183913.tif 000019
【図１５】
2020183913.tif 000020
【図１６】
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