(57)【要約】  エネルギーを検出する機能のないＸ線検出器を用いても樹脂片中の特定元素を精度よく高速に検出する方法を実現することを目的とする。  本発明のＢｒの樹脂中Ｂｒ検出方法はＢｒに強く吸収されるエネルギーであるＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線を樹脂片に照射して、樹脂片を通過後のＸ線強度を検出するステップと、検出されたＸ線強度に基づいて樹脂片中のＢｒの含有を検出するステップと、を有する樹脂中Ｂｒ検出方法とした。
2008126892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線を樹脂片に照射して、前記樹脂片を通過後のＸ線強度を検出するステップと、
検出された前記Ｘ線強度に基づいて前記樹脂片中のＢｒの含有を検出するステップと、を有する樹脂中Ｂｒ検出方法。
【請求項２】
樹脂片に照射するＸ線はＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線であり、
Ｘ線強度を検出するステップでは前記樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出して、
Ｂｒの含有を検出するステップでは前記第１のＸ線の強度に基づいてＢｒを検出する、請求項１に記載の樹脂中Ｂｒ検出方法。
【請求項３】
樹脂片に照射するＸ線はＺｒの特性Ｘ線であり、
Ｘ線強度を検出するステップでは前記樹脂片を通過して生じるＸ線の強度を、Ｒｂを含有する第１フィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度として検出して、
Ｂｒの含有を検出するステップでは前記第２のＸ線の強度に基づいてＢｒを検出する、請求項１に記載の樹脂中Ｂｒ検出方法。
【請求項４】
Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、前記樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出するステップと、
Ｚｒの特性Ｘ線を前記樹脂片に照射して、前記樹脂片を通過して生じるＸ線の強度を、Ｒｂを含有する第１フィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度として検出するステップと、を有し、
Ｂｒの含有を検出するステップでは前記第１のＸ線の強度と前記第２のＸ線の強度とに基づいてＢｒを検出する、請求項１に記載の樹脂中Ｂｒ検出方法。
【請求項５】
Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、前記樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出するステップと、
前記第１のＸ線の強度が第１の閾値以下または未満であるかを判定するステップと、
前記樹脂片にＺｒの特性Ｘ線を照射して、前記樹脂片を通過して生じるＸ線の強度を、Ｒｂを含有する第１フィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度として検出するステップと、
前記第２のＸ線の強度に基づいてＢｒの含有を検出するステップと、をこの順に有し、
前記判定するステップにおいて、前記第１のＸ線の強度が第１の閾値以下または未満である場合に第２のＸ線の強度を検出するステップに進み、前記第１のＸ線の強度が第１の閾値以下でない、または未満でない場合に、前記樹脂片はＢｒを含有しないとして第２のＸ線の強度を検出するステップをスキップすることを特徴とする請求項１に記載の樹脂中Ｂｒ検出方法。
【請求項６】
Ｘ線強度を検出するステップでは、Ｘ線ラインセンサ、Ｘ線イメージングインテンシファイア、Ｘ線ＣＣＤカメラ、Ｘ線シンチレータ、位置感度型比例計数管、シンチレーションカウンター、比例計数管のいずれかのＸ線検出器でＸ線の強度が検出される請求項１から５のいずれかに記載の樹脂中Ｂｒ検出方法。
【請求項７】
樹脂片を搬送する搬送装置と、
搬送される前記樹脂片にＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線が前記樹脂片を通過したＸ線の強度を検出するＸ線検出器と、
検出された前記Ｘ線の強度から前記樹脂片中のＢｒの含有の有無を判定する判定器と、
前記判定器の判定結果に基づいて前記樹脂片を分別する分別機構と、を備えた樹脂分別装置。
【請求項８】
Ｘ線源はＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を発生するＸ線源であり、
Ｘ線検出器は前記特性Ｘ線が前記樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出し、
判定器は前記第１のＸ線の強度から前記樹脂片中のＢｒの含有の有無を判定する、請求項７に記載の樹脂分別装置。
【請求項９】
Ｘ線源はＺｒの特性Ｘ線を発生するＸ線源であり、
Ｘ線検出器はＺｒの特性Ｘ線が照射されて樹脂片を通過後のＸ線の強度を、Ｒｂを含有する第１のフィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度を検出し、
判定器は前記第２のＸ線の強度から前記樹脂片中のＢｒの含有の有無を判定する、請求項７に記載の樹脂分別装置。
【請求項１０】
搬送される前記樹脂片にＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線が前記樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出するＸ線検出器と、
前記樹脂片にＺｒの特性Ｘ線を照射するＸ線源と、
Ｚｒの特性Ｘ線が照射されて樹脂片を通過後のＸ線の強度を、Ｒｂを含有する第１のフィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度として検出するＸ線検出器と、
前記第１のＸ線の強度および前記第２のＸ線の強度に基づいて前記樹脂片中のＢｒの含有の有無を判定する判定器と、
を備えた請求項７に記載の樹脂分別装置。
【請求項１１】
Ｘ線検出器はＸ線ラインセンサ、Ｘ線イメージングインテンシファイア、Ｘ線ＣＣＤカメラ、Ｘ線シンチレータ、位置感度型比例計数管、シンチレーションカウンター、比例計数管のいずれかであることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の樹脂分別装置。
【請求項１２】
回収された樹脂製品が細断されてなる樹脂片中のＢｒを請求項７から１０のいずれかに記載の樹脂分別装置によって分別する分別工程と、分別工程後の樹脂片を混合して樹脂部品に成形する工程と、を有する再生樹脂製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回収された樹脂から特定元素を含有する樹脂を検出し、その元素が検出された樹脂と検出されなかった樹脂とを分別し、特定元素を含有しない再生樹脂製品を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
家電製品などに使用されているプラスチックなどの樹脂には、難燃剤を含有する難燃性樹脂が一部に使用されている。その難燃剤含有量は通常１〜３０重量％であり、その難燃剤としては主に臭素系難燃剤が利用されている。【０００３】
従って、これらの樹脂製品が廃棄されて回収されて得られた樹脂中には臭素（以下Ｂｒと略す。）を含有する物が含まれる。このＢｒは欧州のＲｏＨＳ指令（電気電子機器に含まれる特定有害物質の使用制限に関する指令）に代表される有害物質規制の対象物質になっている。このＢｒは樹脂の生成利用に不都合な元素であり、回収された樹脂よりＢｒを除外することが重要である。【０００４】
樹脂中のＢｒの含有は蛍光Ｘ線分析によって検出することができる。例えば特許文献１には、搬送装置で搬送される樹脂にＸ線または電子線を照射して、発生する特性Ｘ線を検出して樹脂中のＢｒなどの元素を検出し、その検出結果から樹脂を分別することが示されている。【０００５】
また、特許文献２にはフィルタにより低エネルギー成分を低減したＸ線を試料に照射し、発生した蛍光Ｘ線をさらにフィルタを介して検出することにより、ピーク対バックグラウンド比を向上した蛍光Ｘ線分析装置が示されている。【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２１９３６６号公報
【特許文献２】特開２００６−３８８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の蛍光Ｘ線分析を用いた樹脂中の特定元素検出方法では、Ｘ線のエネルギーを検出する機能を有するＸ線検出器を使用していた。このようなエネルギー分解能を有するＸ線検出器では、異なるエネルギーごとにそのエネルギーを有するＸ線の強度を検出する。このため従来の方法では、検出器の構成が複雑となる上に、検出にはある程度長時間を必要とした。また、多量の樹脂片から特定元素を含有する樹脂片を高速に検出することは容易でなかった。【０００８】
そこで、本発明はエネルギーを検出する機能のないＸ線検出器を用いても樹脂片中の特定元素を精度よく高速に検出する方法を実現することを目的とする。特に特定元素をＢｒとして、難燃樹脂のようなＢｒを含有する樹脂の検出を高速に行うことを目的とする。また、その樹脂の分別や、Ｂｒをほとんど含有しない再生樹脂製品を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の樹脂中Ｂｒ検出方法は、ＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線を樹脂片に照射して、樹脂片を通過後のＸ線強度を検出するステップと、検出されたＸ線強度に基づいて樹脂片中のＢｒの含有を検出するステップと、を有する樹脂中Ｂｒ検出方法とした。【００１０】
また、本発明の樹脂分別装置は、樹脂片を搬送する搬送装置と、搬送される樹脂片にＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線が樹脂片を通過したＸ線の強度を検出するＸ線検出器と、検出されたＸ線の強度から樹脂片中のＢｒの含有の有無を判定する判定器と、判定器の判定結果に基づいて樹脂片を分別する分別機構と、を備えた樹脂分別装置とした。
【発明の効果】
【００１１】
Ｂｒの吸収が大きいＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線を樹脂片に照射することにより、Ｂｒを含有する樹脂片では透過するＸ線の強度が大きく減少し、またＢｒの蛍光Ｘ線の発生が強くなる。これらの樹脂片を通過後のＸ線強度に基づいて樹脂片中のＢｒの含有を検出するので、エネルギーを検出する機能のないＸ線検出器を用いても樹脂中のＢｒを精度よく検出することを可能となり、樹脂中のＢｒを高速に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法に用いた樹脂中Ｂｒ検出装置の構成を説明する断面図である。
【図２】本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法において得られるデータの説明図である。
【図３】本実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法によって樹脂片中のＢｒ有無を判定するフローチャートである。
【図４】本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の原理を説明する特性図である。
【図５】本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の原理を説明する特性図である。
【図６】本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の原理を説明する図表である。
【図７】本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の原理を説明する特性図である。
【図８】本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例で用いたＸ線検出実験装置の構成図である。
【図９】本実施の形態１の実験例の結果を示す特性図である。
【図１０】本実施の形態１の実験例の結果を示す図表である。
【図１１】本実施の形態１の第２の実験例の結果を示す特性図である。
【図１２】本実施の形態２の樹脂分別装置の構成を説明する概略図である。
【図１３】本実施の形態２の樹脂分別装置の構成を説明する斜視図である。
【図１４】本実施の形態２の樹脂分別装置で検出されるデータの例を示す説明図である。
【図１５】本実施の形態３の樹脂分別装置の構成の一部を説明する斜視図である。
【図１６】本実施の形態３の樹脂分別装置の構成の一部を説明する断面図である。
【図１７】本実施の形態３の樹脂分別装置の信号の時間変化を示す図である。
【図１８】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法に用いた樹脂中Ｂｒ検出装置の構成を説明する断面図である。
【図１９】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の測定されるデータの例を示した説明図である。
【図２０】本実施の形態４に係る樹脂中Ｂｒ検出方法によって樹脂片中のＢｒ有無を判定するフローチャートである。
【図２１】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の測定原理を説明する特性図である。
【図２２】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例で用いた樹脂中Ｂｒ検出装置の構成図である。
【図２３】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例の実験結果を示す特性図である。
【図２４】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の比較例の実験結果を示す特性図である。
【図２５】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例の実験結果を示す図である。
【図２６】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例の実験結果を示す図である。
【図２７】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の他の比較例の実験結果を示す図である。
【図２８】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の他の比較例の実験結果を示す図である。
【図２９】本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の他の比較例の実験結果を示す図である。
【図３０】本実施の形態４に係る樹脂中Ｂｒ検出方法と、上でのべた実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法とを組み合わせて樹脂片中のＢｒ有無を判定するフローチャートである。
【図３１】本実施の形態４に係る樹脂中Ｂｒ検出方法と、上でのべた実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法とを組み合わせて樹脂片中のＢｒ有無を判定する別のフローチャートである。
【図３２】本実施の形態５の樹脂分別装置の構成を説明する概略図である。
【図３３】本実施の形態５の樹脂分別装置で得られる検出データの例を示す説明図である。
【図３４】本実施の形態５に係る樹脂分別装置の変形の構成を示す概略図である。
【図３５】本実施の形態６に係る樹脂分別装置の構成を示す概略図である。
【図３６】本実施の形態６に係る樹脂分別装置で検出されるデータの例を示す説明図である。
【図３７】本実施の形態６に係る樹脂分別装置の変形の構成を示す概略図である。
【図３８】本実施の形態６に係る樹脂分別装置の別の変形の構成を示す概略図である。
【図３９】本実施の形態７の再生樹脂製品の製造方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００１３】
１  １次Ｘ線源、２  ２次ターゲット、３  試料台、４  樹脂片、４ａ  Ｂｒ含有樹脂片、４ｂ  Ｂｒ非含有樹脂片、５  Ｘ線検出器、６  コリメータ、７  供給装置、８  搬送装置、９  モータ、１０  データ処理器、１１  分別機構、１２  Ｂｒ含有樹脂片の収納箱、１３  Ｂｒ含有しない樹脂片の収納箱、１４  画面、１５  フィルタ、１５ａ  第１のフィルタ、１５ｂ  第２のフィルタ、１６  仕切り、３１  分別機構制御器、３４  像、４０  フィルタ移動機構、１０１  連続Ｘ線、１０２特性Ｘ線。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について以下では図面を用いて説明する。なお、図面において同じ構成要素は同じ符号を付して説明は繰り返さず、省略するものとする。【００１５】
＜実施の形態１．＞
図１は本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法に用いた樹脂中Ｂｒ検出装置の構成を説明する断面図である。この検出装置は、連続Ｘ線１０１を発生する１次Ｘ線源１と、その連続Ｘ線１０１が照射されるターゲット２とを備える。連続Ｘ線１０１がターゲット２に照射されることによってターゲット２が含有する元素に特有の特性Ｘ線１０２が発生する。１次Ｘ線源１は内部ターゲット（１次ターゲット）にロジウム（以下Ｒｈと略す。）を使用したＸ線管球を使用することができる。ターゲット２はＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの元素を含有した材料とする。これにより１次Ｘ線源１とターゲット２とはＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線１０２を発生するＸ線源となる。【００１６】
また、この検出装置は、この発生した特性Ｘ線１０２が照射される位置に被検出物である樹脂片４ａ、４ｂを載置する試料台３、この試料台３に対してＸ線源の反対側にＸ線検出器５を備える。樹脂片４ａはＢｒを含有する樹脂片、樹脂片４ｂはＢｒを含有しない樹脂片である。試料台３はＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線１０２を容易に透過する樹脂材料や、網目、格子の構造を有する部材とする。Ｘ線検出器５はＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線１０２を検出するＸ線検出器である。この構成により、Ｘ線源で発生したＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線１０２は樹脂片４ａ、４ｂを透過後に、試料台３の樹脂材料や網目、格子を通過して、Ｘ線検出器５で検出される。Ｘ線検出器５で検出した透過Ｘ線強度のデータはデータ処理器１０に入力され、この透過Ｘ線強度に基づいてデータ処理器１０は樹脂片中のＢｒの濃度を演算する。また、データ処理器１０は、その強度に基づいて、たとえば透過Ｘ線強度が所定の値を超える場合に、樹脂片がＢｒを含有すると判定する機能を有してもよい。【００１７】
Ｘ線検出器５はＸ線シンチレータ、位置感度型比例計数管などの、エネルギー分解能を有さないＸ線検出器７を用いることができる。また、Ｘ線検出器５は複数のＸ線検出器が１次元や２次元に配列された検出器、たとえばＸ線ラインセンサ、Ｘ線イメージングインテンシファイア、Ｘ線ＣＣＤカメラなど、を使用することができる。これにより、試料台３に載置された複数の樹脂片のＢｒを同時に検出できる。【００１８】
図２は本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法において得られるデータの説明図である。図のデータはたとえばＸ線検出器５にＸ線ＣＣＤカメラを用いた場合にデータ処理器１０の画面１４に表示される像３４である。この像３４は透過Ｘ線強度の分布を示す。Ｘ線ＣＣＤカメラの検出面は試料台３の樹脂片の載置面に平行に設置される。試料台３の載置面にはＢｒ含有濃度の異なる複数の樹脂片が重なり合わないように載置される。樹脂片中に含有されるＢｒの濃度によりＸ線の透過特性が異なるため、像３４は樹脂片の位置により濃淡の異なる分布を有する像となる。Ｘ線源としてＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を用いるので、Ｂｒの濃度が高い樹脂片ほどＸ線の透過率は減少する。図はＸ線強度が高いほど明るくした像であり、Ｂｒを含有する樹脂片４ａは暗く、含有しない樹脂片４ｂは４ａよりも明るくなる。なお、Ｂｒを含有しない樹脂片についても、樹脂による吸収がわずかにあるため、樹脂片が載っていない樹脂片と樹脂片との間の場所に比べてわずかに暗くなる。データ処理器１０はたとえば、この濃淡の違いをもとにＢｒの濃度の演算や樹脂片のＢｒ含有の判定を行う。また、Ｘ線検出器５が透過Ｘ線強度を信号強度で出力する場合は、その信号強度を元にＢｒ含有の判定を行ってもよい。【００１９】
図３は本実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法によって樹脂片中のＢｒ有無を判定するフローチャートである。まず、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、その樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出する（ステップＳ１）。次いで第１のＸ線があらかじめ設定した第１閾値以下または未満かを判定する(ステップＳ２)。ステップＳ２の判定がＹＥＳであれば、樹脂片がＢｒを含有する、として、ＮＯであれば、樹脂片はＢｒを含有しない、とする(ステップＳ３ａ、Ｓ３ｂ)。このように、本実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法はＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、その樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出するステップと第１のＸ線の強度に基づいて前記樹脂片中のＢｒの含有を検出するステップと、を有している。【００２０】
次に、測定の原理について説明する。図４および図５は本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の原理を説明する特性図である。図４の特性図は、１０質量％のＢｒを含有する樹脂とＢｒを含有しない参照樹脂とのＸ線透過スペクトルの計算値を示したグラフである。このグラフにおいて、横軸はＸ線のエネルギー、縦軸は吸収のない場合を１とする透過率である。図中でＲＥＦで示した線はＢｒを含有しない参照樹脂片の透過率、ＢＲ１０で示した線は１０質量％のＢｒを含有する樹脂片の透過率を示す。また図中でＡＢＥＢＲで示したエネルギーはＢｒのＫ殻の吸収端のエネルギーである。計算では、Ｂｒを含有する樹脂および参照樹脂の密度を一般的な樹脂の密度である０．９ｇ／ｃｍ3として、それらの樹脂の厚みを１ｍｍとする計算条件を使用した。【００２１】
ＢｒのＫ殻の吸収端が約１３．５ｋｅＶにあるため、図のように、Ｂｒを含有する樹脂では参照樹脂に比べて、吸収端以上の高エネルギーを有するＸ線の透過率が小さい。また、吸収端より高エネルギーを有するＸ線は、高エネルギーから吸収端の約１３．５ｋｅＶに近付くほど、Ｂｒを含有する樹脂の透過率が減少する傾向がある。従って、吸収端の１３．５ｋｅＶから２０ｋｅＶ程度の間では透過率の減少が特に大きい。計算に使用した樹脂では１３．５ｋｅＶから２０ｋｅＶの間の透過率は６０％以下と吸収効果は大きく、さらに高エネルギー側になると徐々に透過率は大きくなり吸収効果は小さくなっている。またＫ吸収端よりも低エネルギー側はＢｒを含有する樹脂と参照樹脂とのスペクトルに大きな差はなく、いずれも低エネルギーになるにつれて徐々に透過率が減少する。Ｋ吸収端よりも低エネルギー側である１０ｋｅＶ程度までは６０％以上の透過率があり、吸収効果は小さく、さらに低エネルギーになると徐々に透過率は低下して吸収効果は大きくなる。これらは主に樹脂による吸収と考えられる。【００２２】
図５の特性図は、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏの各元素のＫ殻の特性Ｘ線の強度、およびＲｈのＸ線源から発生する連続Ｘ線の強度を、横軸をＸ線のエネルギー、縦軸を任意単位の強度で示したグラフである。また、図５には図４で示したＢｒを含有する樹脂の透過率のスペクトルも点線ＢＲ１０で示した。また、図５中に用いた連続Ｘ線の強度を破線ＣＯＮＸで示した。なお、各元素の特性Ｘ線のＫα１とＫα２はエネルギーが近接するので１つのピークのＫαとして示した。これらの元素の特性Ｘ線ではこのＫαの強度の大半を占め、より高エネルギー側に発生するＫβ１はＫαの強度に比べてかなり小さい。上記の元素のうちＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＭｏのＫαのエネルギーは、Ｂｒを含有する樹脂で透過率の減少の大きいＢｒ吸収端の１３．５ｋｅＶから２０ｋｅＶ程度の間にある。これに対して、用いた連続Ｘ線では図５中のＣＯＮＸのように５〜１０ｋｅＶの間に強度のピークがあり、Ｂｒの吸収端の１３．５ｋｅＶより高エネルギーの範囲では徐々に強度が低下するスペクトルを有する。【００２３】
図６は本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の原理を説明する図表である。図６の図表のデータは連続Ｘ線と各元素の特性Ｘ線をＢｒ０質量％、１質量％および１０質量％含有する樹脂（厚さ１ｍｍ）に照射した場合の透過率の計算値、および参照樹脂であるＢｒ非含有樹脂の透過率に対するＢｒ含有樹脂の透過率の比を算出した結果である。なお、連続Ｘ線の各Ｂｒ濃度の樹脂に対する透過率は、図５内の連続Ｘ線プロットＣＯＮＸにあるエネルギー値でのＸ線強度（最もＸ線強度の大きいエネルギー値のＸ線強度で規格化した。）を用いて計算した。また単色Ｘ線の透過率は、強度の強い各元素のＫα線を代表として用いて計算した。【００２４】
図のように、この透過率の比は連続Ｘ線を用いる場合に比べてＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏの特性Ｘ線を照射したほうが大きい。以上の結果から、連続Ｘ線を用いてもある程度の検出は可能であるが、Ｂｒ吸収端の１３．５ｋｅＶから２０ｋｅＶのＸ線光源であるＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏの特性Ｘ線を用いることでＢｒ検出の感度が大きく向上することがわかる。一方、ＴｃおよびＲｕの特性Ｘ線では、透過率の比が連続Ｘ線に比べて小さくなり感度の向上はみられない。またＲｂ−Ｋα線はＢｒのＫ吸収端よりも低エネルギー側にあるためＸ線の単色化による感度向上はない。【００２５】
図７は本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の原理を説明する特性図である。図７は連続Ｘ線、Ｓｒ、Ｚｒの特性Ｘ線を、Ｂｒ質量０％、１質量％および１０質量％含有する樹脂に照射した場合に、透過Ｘ線強度の厚み依存性を示している。図７の特性図の（ａ）は連続Ｘ線、（ｂ）はＳｒの特性Ｘ線、（ｃ）はＺｒの特性Ｘ線を用いた場合のグラフである。これらのグラフにおいて縦軸は吸収のない場合を１とする規格化透過Ｘ線強度、横軸は樹脂の厚み（ｍｍ）である。また、四角の点で示されたＰＢＲ００はＢｒ０質量％、丸の点で示されたＰＢＲ０１はＢｒ１質量％、三角の点で示されたＰＢＲ１０はＢｒ１０質量％の樹脂片の規格化透過Ｘ線強度を示す。なお、規格化したので透過Ｘ線強度は透過率と同じ値である。いずれのＸ線の場合でも透過Ｘ線強度は、樹脂の厚さが大きくなるに従い、またＢｒ濃度が大きくなるに従い減少する傾向がある。Ｂｒ０質量％の樹脂においても厚みに応じて透過Ｘ線強度が減少するのは、樹脂材質のみでもある程度Ｘ線吸収効果があるためである。【００２６】
この透過Ｘ線強度を元に樹脂がＢｒを含有するかどうかを判定することができる。たとえば、図中に示す破線はＢｒ含有樹脂とＢｒ非含有樹脂の判別をする透過Ｘ線強度の閾値の例である。ただし連続Ｘ線の場合、１質量％Ｂｒ含有１ｍｍ樹脂の透過Ｘ線強度を閾値として、閾値以下の樹脂をＢｒ含有樹脂と判別するとＢｒ０質量％の厚み２ｍｍおよび３ｍｍの樹脂は閾値以下となり、間違ってＢｒ含有樹脂と判別してしまう。一方、Ｓｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋα線を用いた場合は、１質量％Ｂｒ含有の厚み１ｍｍ樹脂の透過Ｘ線強度を閾値として、閾値以下をＢｒ含有樹脂と判別しても、Ｂｒ質量０％の厚み２ｍｍ樹脂は閾値以上であるため、間違ってＢｒ含有樹脂と判別することはない。従って、Ｓｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋα線を用いるとＢｒ含有か非含有かを判別する精度が向上する。Ｂｒ吸収端の１３．５ｋｅＶから２０ｋｅＶのＸ線光源であるＹ、Ｎｂ、Ｍｏの特性Ｘ線を用いた場合も同様に判別精度を向上する効果がある。【００２７】
以上のように従って、連続Ｘ線の照射では、Ｂｒによる吸収効果が大きなエネルギー領域と小さいエネルギー領域が存在し、全Ｘ線透過強度を検出する方法では、Ｂｒ含有に対応した吸収効果が小さく、感度が低い問題がある。一方、本実施の形態１のようにＢｒ吸収端の１３．５ｋｅＶから２０ｋｅＶのＸ線光源を用いて透過Ｘ線強度をもとにＢｒの含有を検出するので、感度や判別精度が向上する。また、Ｂｒの吸収効果が大きいＸ線光源としてＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を発生させて使用するので、比較的簡単な構成で精度の向上を実現することができる。また、この構成によって検出するので、Ｘ線検出器にエネルギー分解能を有する必要がなくなり装置の簡略化が実現できる。さらにＸ線ＣＣＤカメラなどの２次元でＸ線強度を検出する検出器などを用いて、同時に複数の樹脂片を容易に検出できるようになるので、検出は判別の高速化が実現容易となる。【００２８】
なお、Ｂｒ以外の特定元素が樹脂や被検出物質内に含有することを検出する場合も同様に、その特定元素のＸ線吸収端以上であってＸ線吸収端近傍のエネルギーを有するＸ線光源を用いて透過Ｘ線強度を測定すれば同様な効果が得られる。【００２９】
以下では本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法を用いてＢｒ検出を検出する実験例について述べる。図８は本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例で用いたＸ線検出実験装置の構成図である。図において、１次Ｘ線源１から発生した連続Ｘ線１０１である１次Ｘ線が、コリメータ６を介して２次ターゲット２に照射されると、２次ターゲット２由来の特性Ｘ線（２次Ｘ線）１０２が樹脂片４を通過し、２次ターゲット２由来の特性Ｘ線をＸ線検出器５が検出する構成となっている。なお、コリメータ６は、１次Ｘ線源１から照射された１次Ｘ線の絞り機能のために設けている。【００３０】
実験例では１次Ｘ線源１、Ｘ線検出器５およびコリメータ６は、いずれも日本電子製蛍光Ｘ線分析装置ＪＳＸ−３０００型に付属のものを用いた。１次Ｘ線源１は、内部ターゲット（１次ターゲット）にロジウム（以下Ｒｈ）を使用したＸ線管球である。また、実験では、Ｘ線検出器５としてエネルギー分離能を有する半導体検出器であるリチウムドリフト型シリコン検出器を用いた。ここでは、エネルギー分離能を有する半導体検出器をＸ線検出器５として用いて２次ターゲット２および樹脂片４由来の各Ｘ線をエネルギー分離して各検出強度を測定することで、２次ターゲット２の有効性を検証した。【００３１】
測定条件としては、１次Ｘ線源１のＸ線管球の出力を管電圧５０ｋＶ、管電流１ｍＡとし、コリメータ６の内径は７ｍｍとした。樹脂片４は、Ｂｒ含有量１０質量％、１質量％および０質量％の耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）板（厚さ１ｍｍ）を用いた。この樹脂片４は、ＨＩＰＳペレット（ＰＳジャパン社製、型番Ｈ８６７２）にＢｒ含有量が前記のようになるように臭素系難燃剤の１種であるデカブロモジフェニルエーテル試薬（和光純薬工業製）を混合し、混練したものを熱プレスにより板状に作製した。また、本実験では、２次ターゲット２として酸化ストロンチウム（和光純薬工業製）粉末またはＺｒ金属板（厚さ１ｍｍ、純度９９．９９９％）を用いた。【００３２】
図９は本実施の形態１の実験例の結果を示す特性図である。図９の（ａ）はＢｒ含有量が０質量％、（ｂ）はＢｒ含有量が１質量％、（ｃ）はＢｒ含有量が１０質量％の各樹脂片４を通過後のＸ線検出強度を測定したＸ線スペクトルを表したグラフである。なお、樹脂片４の厚さは１ｍｍ、２次ターゲット２に酸化ストロンチウムを用いた。これらのグラフで横軸は特性Ｘ線のエネルギー値（ｋｅＶ）、縦軸はＸ線強度（ｃｐｓ／ｍＡ）である。【００３３】
図９の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、Ｂｒ含有量が０、１、１０質量％と増加するに従ってＳｒ−Ｋα線とＳｒ−Ｋβ１線のＸ線強度は減少している。つまりＢｒ含有量が多いほど透過Ｘ線強度が小さくなる。【００３４】
図１０は本実施の形態１の実験例の結果を示す図表である。この図表は連続Ｘ線、Ｓｒ、Ｚｒ元素の特性Ｘ線のそれぞれをＢｒ０質量％、１質量％および１０質量％含有樹脂（厚さ１ｍｍ）に照射した場合の透過率を示している。ここで、透過率は減衰のない場合を１で規格化した値であり、減衰のない場合を１と規格化した透過Ｘ線強度と同じ値である。また図には、Ｂｒ０質量％の参照樹脂の透過率に対するＢｒ１質量％、１０質量％樹脂の透過率の比も示した。【００３５】
連続Ｘ線の参照樹脂の透過率に対する透過率の比に比べて、ＳｒまたはＺｒの特性Ｘ線を照射した場合は、その透過率の比は大きくなっている。従ってＳｒまたはＺｒの特性Ｘ線を照射することでＢｒを検出する感度が向上している。これらの元素の代わりにＹ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を樹脂片に照射しても同様な効果が得られる。また、Ｚｒの特性Ｘ線よりもＳｒの特性Ｘ線の照射によりその透過率の比は、大きくなり感度が向上した。これは、Ｓｒの特性Ｘ線のほうがＺｒの特性Ｘ線よりもＢｒの吸収端に近く、Ｂｒの吸収端に近いほうがＢｒ含有による透過率の減少が大きいためと考えられる。【００３６】
この実験例の場合、たとえば、透過率が０．８以下となる樹脂をＢｒ含有すると、１質量％以上のＢｒを含有する樹脂を容易に検出することができる。【００３７】
また、以下では本実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法を用いてＢｒ検出を検出する第２の実験例について述べる。第２の実験例では樹脂片４にＢｒ含有量１０質量％、１質量％および０質量％の耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）板を用いた。用いた装置の構成は上記の実験例と同様である。【００３８】
図１１は本実施の形態１の第２の実験例の結果を示す特性図である。図１１の特性図において（ａ）は連続Ｘ線、（ｂ）はＳｒのＫα特性Ｘ線、（ｃ）はＺｒのＫα特性Ｘ線、を用いた場合のグラフである。それぞれ、連続Ｘ線、Ｓｒ、Ｚｒの特性Ｘ線をＢｒ質量０％、１質量％および１０質量％含有する樹脂に照射した場合に、その規格化透過Ｘ線強度が樹脂の厚みでどう変化するかを示している。第２の実験例では樹脂の厚みは１、２および３ｍｍとした。横軸は樹脂の厚さ（ｍｍ）を、縦軸は規格化透過Ｘ線強度を示す。規格化透過Ｘ線強度は、樹脂がない場合の値を１として規格化した値である。また、オープンの四角点ＰＢＲ００はＢｒ０質量％、丸点ＰＢＲ０１はＢｒ１質量％、オープンの三角点ＰＢＲ１０はＢｒ１０質量％の樹脂片の規格化透過Ｘ線強度を示す。【００３９】
いずれのＸ線の場合でも規格化透過Ｘ線強度は、樹脂の厚さが大きくなるに従い、またＢｒ濃度が大きくなるに従い減少する傾向が認められた。Ｂｒ０質量％樹脂においても透過Ｘ線強度が減少するのは、樹脂材質のみでも小さなＸ線吸収効果があるためである。Ｂｒ含有樹脂とＢｒ非含有樹脂の判別をする透過Ｘ線強度の閾値は例えば図中に示す破線の規格化透過Ｘ線強度とすることができる。【００４０】
連続Ｘ線の場合、１質量％Ｂｒ含有１ｍｍ樹脂の透過Ｘ線強度を閾値として、閾値以下をＢｒ含有樹脂と判別するとＢｒ０質量％で厚さ２ｍｍおよび３ｍｍ樹脂は閾値以下となり、間違ってＢｒ含有樹脂と判別してしまう。一方、Ｓｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋα線では、１質量％Ｂｒ含有で厚さ１ｍｍ樹脂の透過Ｘ線強度を閾値として、閾値以下をＢｒ含有樹脂と判別しても、Ｂｒ０質量％で厚さ２ｍｍ樹脂は閾値以上であるため、間違ってＢｒ含有樹脂と判別することはない。【００４１】
このように、本実施の形態１に係る臭素系難燃剤を含むプラスチックの検出装置は、１次Ｘ線を発生させるＸ線源から発生する連続Ｘ線を、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかを含む２次ターゲットと用いて各元素固有の単色Ｘ線をプラスチックに照射するため、特にＢｒによるＸ線吸収効果が大きくなり、樹脂のみのＸ線吸収効果が小さくなるため、Ｂｒ含有プラスチックと非含有プラスチックの透過Ｘ線強度差を大きくなり感度が向上することができ、Ｂｒ含有／非含有プラスチックの判別精度が向上する。【００４２】
本実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法はＢｒを含有する樹脂で透過率の減少の大きいＢｒ吸収端の１３．５ｋｅＶから２０ｋｅＶ程度の間のＸ線源を樹脂片に照射して、その透過強度をもとに脂中Ｂｒを検出する。それらのエネルギーを有するＸ線としてＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線、特にＫαの特性Ｘ線を用いる。Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏの特性Ｘ線を発生させるには、たとえば連続Ｘ線をＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかのターゲットに照射する。そしてＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出するステップと、前記第１のＸ線の強度に基づいて前記樹脂片中のＢｒの含有を検出するステップとを有する。以上で述べた実験例からも明らかなように、本実施の形態１の方法により、エネルギーを検出する必要のないＸ線検出器を用いても樹脂中のＢｒを精度よく検出することが可能となる。また、エネルギーを検出する必要がないので樹脂中のＢｒを高速に検出することができる。【００４３】
なお、上記では樹脂片に照射するＸ線として特性Ｘ線を用いる形態で説明したが、照射するＸ線はＢｒを含有する樹脂で透過率の減少の大きいエネルギー範囲のＸ線であれば、減衰が大きくなり本発明の効果が得られる。たとえばＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線を用いるとよい。また、その範囲に単一の強度ピークを有するようなものでなくても、主なＸ線の強度がたとえばＢｒのＫ殻の吸収端である約１３．５ｋｅＶから約２０ｋｅＶ程度までのエネルギー範囲にあればよい。【００４４】
＜実施の形態２．＞
図１２は本実施の形態２の樹脂分別装置の構成を説明する概略図である。樹脂分別装置は、樹脂片４ａ、４ｂを供給するフィーダーなど供給装置７、供給装置７から供給された樹脂片４ａ、４ｂを搬送するベルトコンベヤなどの搬送装置８、搬送装置８を駆動するためのモータ９を備える。なお、図では樹脂片４ａをＢｒを含有する樹脂片、樹脂片４ｂをＢｒを含有しない樹脂片とする。また、実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法に用いたのと同様な構成の樹脂中Ｂｒ検出装置部分、つまり、連続Ｘ線を発生する１次Ｘ線源１、２次ターゲット２、Ｘ線検出器５を備える。ただし、樹脂片４ａ、４ｂは試料台３のかわりに搬送装置８上に載置される。２次ターゲット２は１次Ｘ線源１からの連続Ｘ線が照射されてＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を発生し、その特性Ｘ線が搬送装置８に載置された樹脂片４ａ、４ｂに照射されるように設置される。Ｘ線検出器５は、樹脂片４ａ、４ｂが載置された搬送装置８に対して２次ターゲット２と反対側に設置される。図では樹脂片４ａ、４ｂが載置された搬送装置８の下に設置されて、樹脂片４ａ、４ｂを透過した特性Ｘ線を検出する。逆にＸ線源を搬送装置８の下、Ｘ線検出器５が搬送装置８の上に配置してもよい。【００４５】
樹脂分別装置はＸ線検出器５で検出したＸ線強度をもとに樹脂中のＢｒを検出するデータ処理器１０、データ処理器１０の検出結果をもとに搬送装置８で搬送された樹脂片４ａ、４ｂをＢｒの含有の量や有無で分別する分別機構１１、分別されたＢｒ含有樹脂片の収納箱１２、Ｂｒ含有しない樹脂片の収納箱１３を備える。【００４６】
図１３は本実施の形態２の樹脂分別装置の構成を説明する斜視図である。わかりやすくするため、図では１次Ｘ線源１、２次ターゲット２などの特性Ｘ線照射する部分は搬送装置８上よりずらして示したが、実際には、搬送装置８の直上に位置する。図１２では示さなかったが、１次Ｘ線源１には電源２１が接続され、１次Ｘ線源１から出て２次ターゲット２から樹脂片に照射されるＸ線を外部に漏らさないようにシールドするＸ線シールド２２を有する。Ｘ線シールド２２は２次ターゲット２からの特性Ｘ線が樹脂に照射されるよう搬送装置８側が開口している。【００４７】
モータ９にはモータ制御装置２９が接続され、このモータ制御装置２９はデータ処理器１０から検出状況を示す信号が入力されて、その信号に基づいてモータ９の回転を実行、停止などを行い、樹脂片の搬送を制御する。【００４８】
図１３の搬送装置８はたとえばベルトコンベヤである。そのベルトは実施の形態１の試料台３と同様にＸ線の透過率の高い材料からなる。ベルトは搬送方向（図中のＸ方向）と直交するベルトの幅を有する。この幅内に供給装置７から複数の樹脂片が載置される。従って搬送方向に対して垂直な搬送装置８の幅方向（図中のＹ方向。以下、幅方向と略す。）に複数の樹脂片が載置される。【００４９】
供給装置７は搬送装置８に載置すべき樹脂片を内部に貯蔵する。供給装置７は搬送装置８側に開口部を有し、内部に備える振動装置など(図示なし)により樹脂片を開口部から搬送装置８上に運ぶ。その開口部はベルトの幅とほぼ同等の幅で高さが樹脂片より少し大きい。樹脂片は搬送装置８上にベルトの幅方向におおよそ一様な割合で樹脂片同士が重なり合わずに載せられる。また、樹脂片が通過できる程度の大きさの開口部をベルトの幅方向に走査することによって、ベルトの幅方向に樹脂片をおおよそ一様な割合で乗せることもできる。【００５０】
分別機構１１は、搬送装置８の搬送終端付近に設置され、搬送後の樹脂片の経路を変更する。たとえば、図１３では斜面１１ｃとシャッター１１ａ、１１ｂとからなる分別機構１１の例が示されている。図１３の分別機構１１は搬送装置８から搬送後に斜面１１ｃを設け、その斜面中に樹脂片より少し大きいサイズの複数のシャッター１１ａ、１１ｂが搬送装置８の幅方向に一列に並べられたものである。シャッターが閉の場合（図の１１ｂ）には樹脂片は斜面をそのまま滑り落ち、シャッターが開の場合（図の１１ａ）にそのシャッターの開口部より斜面から下に落ちる仕組みである。斜面の下やシャッターの開口部の下にはそれぞれＢｒ含有樹脂片の収納箱１２、Ｂｒ含有しない樹脂片の収納箱１３が設置される。シャッターの開閉は分別機構制御器３１によって制御される。この分別機構制御器３１はデータ処理器１０から検出状況を示す信号が入力されて、その信号に基づいてシャッターの開閉を制御する。また、分別機構１１として、搬送されて落下する樹脂にエアの圧力で吹き飛ばす機構を備え、その圧力によって経路を変更するような分別機構であってもよい。【００５１】
上記のように樹脂片は搬送装置８の幅方向に複数個載置されるので、それらの透過Ｘ線強度を同時に検出できるように、Ｘ線検出器５も幅方向に透過Ｘ線の強度分布を測定できるものがよい。幅方向に透過Ｘ線の強度分布を測定するＸ線検出器５として、たとえば２次元のＸ線強度分布を検出するＸ線ＣＣＤカメラを用いることができる。Ｘ線ＣＣＤカメラに代わりに、たとえば幅方向に複数のＸ線検出器が並んだラインセンサであってもよい。【００５２】
また、幅方向に載置された複数の樹脂片に照射される特性Ｘ線の強度もおおよそ均一であることが望ましい。たとえば、１次Ｘ線源１として搬送装置８の幅方向に沿っておおむね均一な強度分布のＸ線を発生させるものを用いたり、幅方向に強度が均一化するようにＸ線の吸収分布が調整された均一化フィルタをＸ線の照射経路に挿入したりしてもよい。また、２次ターゲット２の形状などを調整して幅方向の強度を均一化してもよい。【００５３】
２次ターゲット２はＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの元素を有して、１次Ｘ線源１から照射される連続Ｘ線で特性Ｘ線を発生して、発生した特性Ｘ線を樹脂片に照射する。【００５４】
次に本実施の形態２の樹脂分別装置の動作について説明する。まず供給装置７から搬送装置８の搬入側に分別対象物である樹脂片が供給される。これは、材質の異なる樹脂片の混合物でも、予備的に分別されて同じ材質の樹脂片であってもよく、Ｂｒを含有する樹脂片が混入している程度は問わない。ここでは数ｍｍ程度の大きさに破砕され、数ｍｍの厚さをもつ樹脂片の混合物とする。モータ制御装置２９はモータ９を回転させて、搬送装置８に載置された樹脂片４ａ、４ｂを検出位置まで移動する。検出に時間を要する場合には検出期間中はモータ９の回転を停止して搬送を停止してもよい。所定の検出位置で特性Ｘ線が樹脂片４ａ、４ｂに照射され、それらを透過したＸ線強度がＸ線検出器５で検出される。その検出信号はデータ処理器１０に送られる。そして、各樹脂片４ａ、４ｂを通過した後の透過Ｘ線強度と閾値の関係からＢｒを含有する樹脂片４ａとＢｒを含有しない樹脂片４ｂとに判別される。【００５５】
図１４は本実施の形態２の樹脂分別装置で検出されるデータの例を示す説明図である。このデータは、Ｘ線検出器５にＸ線ＣＣＤカメラなどのＸ線可視化検出器を用いた場合に、図１３のデータ処理器の画面１４に映し出される像３４である。像３４では上から下の方向が搬送方向（Ｘ方向）であり、左右が搬送装置８の幅方向（Ｙ方向）である。Ｂｒを含有する樹脂片４ａはＢｒのＸ線吸収により透過Ｘ線強度が小さくなり輝度が小さく表示される。一方、Ｂｒを含有しない樹脂片４ｂの輝度はＢｒの吸収がないので明るく表示される。Ｂｒを含有しない樹脂片４ｂであっても樹脂による吸収が少しあるので、樹脂片との樹脂片との間の搬送装置８のベルトのみの吸収部分に比べて輝度は少し低く表示される。樹脂片にＢｒを含有するか、またはその含有量がどの程度かは、樹脂片部分の輝度によって演算処理できる。たとえば、搬送装置８のみからなる吸収部分の輝度を基準にして、樹脂片部分の輝度の比を計算する。この比が所定の値以下の場合をＢｒを含有すると判断する。また、あらかじめ既知の臭素量を含有する標準試料で輝度を測定して、その値をデータ処理器１０内のメモリに保存しておいて、メモリ内の値と検出した樹脂片の輝度との比較から樹脂片に含まれるＢｒの量を演算してもよい。【００５６】
透過Ｘ線強度の分布に基づく検出像から、画像処理により、所定領域内における樹脂片の位置やその大きさを特定できる。データ処理器１０はまず所定領域内に上記で述べたようにＢｒを含有する樹脂片があるかどうかを判別し、あればその位置を特定する。次に搬送装置８の搬送速度や動作状況をもとに、Ｂｒを含有すると判断した樹脂片４ａが分別機構１１に入る時点を計算し、その時点で分別機構１１を制御するシャッター制御器３１に信号を送る。この信号をもとにシャッター制御器３１はシャッターを開閉し、Ｂｒを含有する樹脂片４ａとＢｒを含有しない樹脂片４ｂとがそれぞれ別経路に運ばれるように分別機構１１を動作させる。【００５７】
以上のように本実施の形態２の樹脂分別装置は樹脂片４を搬送する搬送装置８と、搬送される樹脂片４にＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を照射するＸ線源と、特性Ｘ線が樹脂片４を透過したＸ線の強度を検出するＸ線検出器５と、検出したＸ線の強度から樹脂片４中のＢｒの含有の有無を判定するデータ処理器１０と、データ処理器１０が判定したＢｒの含有の有無に基づいて搬送装置８によって搬送された樹脂片４を分別する分別機構１１とを備えている。この構成により、特定元素のＸ線吸収端よりも少し高いエネルギーを有するＸ線を分析対象物に照射して、その透過Ｘ線強度をもとに分析対象物内の特定元素の含有を検出するので、Ｘ線検出器５としてエネルギー分解能を有さないＸ線検出器を用いても、精度良く特定元素を検出することができる。また、エネルギー分解能が必要で無いため検出が高速化でき、結果として分別も高速化できる。特に本実施の形態２で示したように、搬送方向に垂直な方向のＸ線強度の分布を検出できるＸ線検出器を用いると、複数の分析対象物に対して同時に検出することが容易となり、大量の分析対象物を高速に分別することができる。【００５８】
なお、樹脂片に照射するＸ線源は必ずしも特性Ｘ線を発生させる必要はなく、Ｂｒを含有する樹脂で透過率の減少の大きいエネルギー範囲のＸ線を照射するＸ線を発生できれば、減衰が大きくなり本発明の効果が得られる。たとえばＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線を発生できるものを用いるとよい。また、その範囲に単一の強度ピークを有するようなものでなくても、主なＸ線の強度がたとえばＢｒのＫ殻の吸収端である約１３．５ｋｅＶから約２０ｋｅＶ程度までのエネルギー範囲にあるＸ線源でもよい。【００５９】
＜実施の形態３．＞
図１５は本実施の形態３の樹脂分別装置の構成の一部を説明する斜視図である。本実施の形態３の樹脂分別装置は基本的な構成は実施の形態２と同様であるが、搬送装置８、Ｘ線検出器５が異なる。図１５は搬送装置８の透過Ｘ線検出領域の周辺を切り出し表示した図である。図のように搬送装置８は仕切り板２８ａ、２８ｂによって搬送方向（Ｘ方向）に複数の列に仕切られている。仕切られた各列内で樹脂片４ａ、４ｂが搬送される。各列に対してその上方（Ｚ方向）よりＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線が照射される。また、Ｘ線検出器５は複数のＸ線検出素子が搬送装置８の幅方向（Ｙ方向）に並べられたものである。Ｘ線検出素子はたとえば、Ｘ線が照射されると可視光を発する蛍光物質が受光側に設置されたＳｉフォトダイオードである。Ｘ線検出素子のそれぞれが各搬送列ごとの透過Ｘ線強度を検出する。各Ｘ線検出素子の強度はデータ処理器１０に入力され、その強度を元にデータ処理器１０に信号を送る。この信号をもとにデータ処理器１０は、Ｂｒの含有の有無によって樹脂片が各それぞれの収納箱１２、１３に入るように分別機構１１を動作させる。【００６０】
図１６は本実施の形態３の樹脂分別装置の構成の一部を説明する断面図である。図は搬送装置８の透過Ｘ線検出領域の周辺を、搬送方向側から見た断面図である。搬送装置８のベルト３８は各搬送列の中央付近が下に少し窪むように谷状に折り目が形成されている。折り目の代わりに溝を形成してもよい。また、ベルト３８の山状の折り目部分は各列の境に設置された仕切り板２８ａ、２８ｂの真下に位置する。各山状の折り目部分はベルト８の下部に設置されたローラー２８ｃによって保持される。このような搬送装置８により樹脂片４ａ、４ｂが搬送されるので、樹脂片は重力によって各列の中央付近に位置するようになる。各搬送列の中央の真下には各列のＸ線強度を検出するＸ線検出素子５ａ〜５ｉが配置される。【００６１】
図１７は本実施の形態３の樹脂分別装置のＸ線検出素子出力するＸ線検出信号強度の信号の時間変化を示す図である。Ｘ線検出素子の真上に樹脂片が通過する時点でＸ線検出の出力信号ＯＵＴＰＵＴが小さくなる。Ｂｒを含有する樹脂片４ａでは含有しない樹脂片４ｂよりも出力信号ＯＵＴＰＵＴの減少が大きい。そこで、図中に点線で示したように、所定の値ＬＶＬを検出レベルとして、その値以下となった時点Ｔ１と以上となった時点Ｔ２とを検出する。このＴ１とＴ２との間がＢｒの含有の多い樹脂片が通過中であると知ることができる。そして、この時間をもとにデータ処理器１０は分別機構１１を動作させてＢｒの含有に基づく樹脂片の分別を行わせる。【００６２】
以上のように、本実施の形態３の樹脂分別装置は各列ごとに仕切られ、各列ごとに透過Ｘ線強度をＸ線検出素子で検出するので、実施の形態２で行ったように画像処理などする必要がなく、構成が簡単となる。また、搬送列の中央に樹脂片が位置するように窪みを設けてその真下に検出器を置いたので、小型のＸ線検出素子であっても精度よく検出することができる。また、特性Ｘ線の照射強度が幅方向に異なるような分布があっても、搬送列ごとに検出信号レベルを調整することによって、検出基準を幅方向で同じにすることが容易に実現できる。【００６３】
＜実施の形態４．＞
図１８は本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法に用いた樹脂中Ｂｒ検出装置の構成を説明する断面図である。この樹脂中Ｂｒ検出装置は実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法に用いたものと同様であるが、２次ターゲット２はＺｒを含有するものを用いる。Ｘ線検出器５はＺｒの特性Ｘ線が照射される分別対象物において発生した蛍光Ｘ線を検出する。Ｘ線検出器５として、エネルギー分解能を有さないＸ線ラインセンサ、Ｘ線イメージングインテンシファイア、Ｘ線ＣＣＤカメラ、Ｘ線シンチレータなどの検出器を用いることができる。【００６４】
さらに、試料台３の下であってＸ線検出器５の上に第１のフィルタ１５ａと第２のフィルタ１５ｂとを有する。図において、試料台３、樹脂片４、第１のフィルタ１５ａ、および第２のフィルタ１５ｂは、Ｘ線検出器５の検出面に対して平行に設置される。第１のフィルタ１５ａはルビジウム（以下Ｒｂと略す。）を含有し、第２のフィルタ１５ｂはセレン（以下Ｓｅと略す。）を含有する。たとえば第１のフィルタ１５ａはＲｂまたはその化合物をＸ線透過率の高い樹脂材料中に適量混入させた樹脂からなる。たとえば第２のフィルタ１５ｂはＳｅまたはその化合物をＸ線透過率の高い樹脂材料中に適量混入させた樹脂からなる。また、それぞれはＸ線の透過率の高い基板にＲｂやＳｅを含有する材料を塗布や成膜したものであってもよい。また、Ｘ線検出器５が複数の第１のＸ線検出素子を有する場合、フィルタ１５ａ、および第２のフィルタ１５ｂはＸ線検出素子ごとにその検出面側に固定されたものであってもよい。【００６５】
樹脂片を透過した２次ターゲット２からの特性Ｘ線は、これらの第１のフィルタ１５ａおよび第２のフィルタ１５ｂを順次経ることによって効果的に減衰させられる。２次ターゲット２からの特性Ｘ線が樹脂片に照射された際に、樹脂片がＢｒを含有していればＢｒの蛍光Ｘ線が発生する。この蛍光Ｘ線は第１のフィルタ１５ａおよび第２のフィルタ１５ｂを通過するので、Ｘ線検出器５によって検出される。この検出信号がデータ処理器１０に入力され、信号が所定の値以上であればＢｒを含有すると判断され、また信号の値をもとにＢｒの含有量が演算される。つまり、本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法は分別対象物において発生した蛍光Ｘ線の強度によって特定元素の含有を検出する方法である。【００６６】
図１９は本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の測定されるデータの例を示した説明図である。このデータは、Ｘ線検出器５にＸ線ＣＣＤカメラなどのＸ線可視化検出器を用いた場合に、図１８のデータ処理器画面１４に映し出される像３４である。Ｂｒを含有しない樹脂片４ｂや試料大３のみの部分は蛍光Ｘ線の発生がないので輝度が小さい。これに比べてＢｒを含有する樹脂片４ａの位置では蛍光Ｘ線が発生するため輝度が大きくなる。このため輝度の大きさをもとに樹脂片中にＢｒを存在するかどうかが判別可能となる。Ｂｒを一定量含有する標準試料の輝度をあらかじめ測定しておけば、その標準試料の輝度との比較により樹脂片中のＢｒの含有量を求めることも可能である。【００６７】
図２０は本実施の形態４に係る樹脂中Ｂｒ検出方法によって樹脂片中のＢｒ有無を判定するフローチャートである。まず、Ｚｒの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、樹脂片を通過して生じるＸ線の強度をＲｂを含有する第１のフィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度として検出する(ステップＳ１１)。次いで第２のＸ線があらかじめ設定した第２閾値より大かまたは以上かを判定する(ステップＳ１２)。ステップＳ１２の判定がＹＥＳであれば、樹脂片がＢｒを含有する、として、ＮＯであれば、樹脂片はＢｒを含有しない、とする(ステップＳ１３ａ、Ｓ１３ｂ)。このように、本実施の形態４に係る樹脂中Ｂｒ検出方法はＺｒの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、樹脂片を通過して生じるＸ線の強度をＲｂを含有する第１のフィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度として検出するステップと、第２のＸ線の強度に基づいて前記樹脂片中のＢｒの含有を検出するステップと、を有している。【００６８】
以下で、本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の測定原理を説明する。図２１は本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の測定原理を説明する特性図である。この特性図は、横軸をＸ線のエネルギー、縦軸を吸収のない場合を１とする透過率で示したグラフである。Ｂｒの吸収端近傍のＳｅ、Ｂｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒの各元素の特性Ｘ線（Ｋα線およびＫβ１線）のエネルギー位置、およびＳｅの各エネルギー値の吸収曲線ＡＢＲＢ、Ｒｂの各エネルギー値の吸収曲線ＡＢＳＥを表している。吸収曲線は、Ｓｅ、Ｒｂの各元素の膜厚が１００μｍである場合について示している。Ｒｂの密度を１．５ｇ／ｃｍ3、Ｓｅの密度を４．５ｇ／ｃｍ3とすると、その膜付着量は、Ｒｂでは１５ｍｇ／ｃｍ2、Ｓｅでは４５ｍｇ／ｃｍ2となる。【００６９】
以下では、まず、照射されたＸ線が樹脂片を通過後にＸ線検出器に到達する前に設置されるフィルタ１５が一の元素のみから構成される場合を考える。【００７０】
例えば、フィルタ１５をＲｂのみから構成した場合には、ＲｂのＫ殻の吸収端のエネルギー１５．２ｋｅＶよりも低エネルギー側にあるＢｒ−Ｋα線、Ｂｒ−Ｋβ１線、Ｓｒ−Ｋα線、およびＹ−Ｋα線等の透過率は高い、すなわち吸収率は低い。ＲｂのＫ殻の吸収端よりも高エネルギー側に位置するＺｒ−Ｋα線、Ｓｒ−Ｋβ１線、Ｙ−Ｋβ１線、およびＺｒ−Ｋβ１線の透過率は低い、すなわち吸収率は高い。従って、Ｒｂのみを含有するフィルタ１５は、２次ターゲット２がＺｒから構成されているときには、Ｚｒからの２次Ｘ線を吸収しつつＢｒの特性Ｘ線を透過することができる。【００７１】
例えば、フィルタ１５をＳｅのみから構成した場合には、ＳｅのＫ殻の吸収端のエネルギー１２．７ｋｅＶよりも低エネルギー側にあるＢｒ−Ｋα線の透過率は高い。ＳｅのＫ殻の吸収端のエネルギーよりも高エネルギー側にあるＳｒ−Ｋα線、Ｙ−Ｋα線、Ｚｒ−Ｋα線、Ｓｒ−Ｋβ１線、Ｙ−Ｋβ１線およびＺｒ−Ｋβ１線等の透過率は低い。従って、Ｓｅのみを含有するフィルタ１５ｂは、２次ターゲット２がＳｒ、ＹおよびＺｒのいずれかから構成されているときには、それらで発生する２次Ｘ線を吸収しつつＢｒの特性Ｘ線を透過することができる。【００７２】
よって、２次ターゲット２由来の２次Ｘ線でＢｒの特性Ｘ線を効率よく発生させ、フィルタ１５で２次Ｘ線のみを吸収することによりＸ線検出器５に到達させないようにするための、２次ターゲット２およびフィルタ１５の構成元素の組み合わせとしては、次の４つの条件が有効と考えられる。すなわち、（２次ターゲット，フィルタ）＝（Ｓｒ，Ｓｅ）、（Ｙ，Ｓｅ）、（Ｚｒ，Ｓｅ）、（Ｚｒ，Ｒｂ）とすることにより、上記の目的を達成することが可能となる。【００７３】
しかし、特性Ｘ線は、２次ターゲット２のみならず、フィルタ１５においても発生する。従って、フィルタ１５を、一の元素のみから構成する（１段構成）のではなく、第１のフィルタ１５ａと第２のフィルタ１５ｂとの２段構成とし、第１のフィルタ１５ａには２次ターゲット２由来の特性Ｘ線すなわち２次Ｘ線を吸収させ第２のフィルタ１５ｂには第１のフィルタ１５ａ由来の特性Ｘ線を吸収させることが有効と考えられる。すなわち、（２次ターゲット，第１のフィルタ，第２のフィルタ）＝（Ｚｒ，Ｒｂ，Ｓｅ）とすることにより、上記の目的を達成することが可能となる。【００７４】
本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法では、励起Ｘ線としてＺｒの特性Ｘ線を用いる。Ｚｒの特性Ｘ線で強度の強いＫα線のエネルギーは１５．７ｋｅＶ、また、次いで強度の大きいＫβ１線のエネルギーは１７．７ｋｅＶであり、ＳｅのＫ殻の吸収端のエネルギー１２．７ｋｅＶよりも大きく、ＲｂのＫ殻の吸収端のエネルギー１５．２ｋｅＶよりも少し大きい。従ってＺｒのＫα線は、まず第１のフィルタのＲｂによって吸収される。このときＲｂの特性Ｘ線である蛍光Ｘ線も発生する。このＲｂの特性Ｘ線のＫα線のエネルギー１３．４ｋｅＶおよびＫβ１線のエネルギー１５．０ｋｅＶはいずれもＳｅのＫ殻の吸収端のエネルギー約１２．６ｋｅＶよりも少し大きい。このため、これらの蛍光Ｘ線は第２のフィルタのＳｅにより吸収される。さらにＲｂの蛍光Ｘ線によってＳｅの蛍光Ｘ線も生じるが、励起Ｘ線に比べて発生する蛍光Ｘ線の強度は大幅に小さい。上記のようにＺｒの特性Ｘ線から発生するＲｂの蛍光Ｘ線の強度、さらにそのＲｂの蛍光Ｘ線から発生するＳｅの蛍光Ｘ線の強度は順次大幅に小さくなる。この樹脂片から発生するＢｒの蛍光Ｘ線の強度に対してＳｅの蛍光Ｘ線がある程度の小さいならば、Ｓｅの蛍光Ｘ線がＸ線検出器に入射しても、その影響は小さいので、Ｘ線検出器が検出するトータルのＸ線強度からＢｒを検出することができる。つまり、エネルギーを検出することなしにＢｒを検出することができる。【００７５】
ＺｒのＫα線のエネルギー１５．７ｋｅＶはＢｒの吸収端のエネルギー１３．５ｋｅＶよりも大きいので、ＺｒのＫα線がＢｒを含有する樹脂片に照射されるとＢｒの蛍光Ｘ線を発生させる。その強度はＺｒの特性Ｘ線に比べて大幅に小さく、上記で述べた実施の形態１では、この蛍光Ｘ線の影響は無視できるとして、透過Ｘ線の強度からＢｒの含有を検出している。一方、本実施の形態２では蛍光Ｘ線のみを取り出して、Ｘ線検出器５で検出する。Ｚｒの特性Ｘ線のエネルギー第１のフィルタ１５ａのＲｂの吸収端、および第２のフィルタ１５ｂのＳｅの吸収端のエネルギーよりも高いので、それぞれのフィルタで吸収され、Ｘ線検出器５にはほとんど到達しない。Ｂｒの特性Ｘ線のエネルギーは第１のフィルタ１５ａのＲｂ、第２のフィルタ１５ｂのＳｅの吸収端のエネルギーよりも小さいので、樹脂片で発生したＢｒの蛍光Ｘ線はあまり吸収されずにＸ線検出器５に到達する。その結果、Ｘ線検出器５はＢｒの蛍光Ｘ線を主に検出できるようになる。【００７６】
以上のように、エネルギーの高いほうから、被対象物である樹脂片に照射するＸ線（ＺｒのＫα線）、第１のフィルタ１５ａ（Ｒｂ）の吸収端、第１のフィルタ１５ａに含有される元素（Ｒｂ）の特性Ｘ線、第２のフィルタ１５ｂ（Ｓｅ）の吸収端、検出元素（Ｂｒ）の特性Ｘ線、の順となっている。このように第１のフィルタ１５ａと第２のフィルタ１５ｂとを順次経る構成としたので、励起するＸ線はＸ線検出器にほとんど到達せず、樹脂片で発生した検出元素の蛍光Ｘ線がＸ線検出器に到達する。このためエネルギー分解能を有さないＸ線検出器でも検出元素の蛍光Ｘ線の発生や強度が検出でき、その強度をもとに被対象物中の検出元素の有無や含有量を知ることが可能となる。Ｘ線検出器５の出力はデータ処理器１０に入力され、このデータ処理器１０によってＸ検出元素の含有の有無や含有量を計算するとよい。【００７７】
また、本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法では、励起Ｘ線として、検出元素（Ｂｒ）の吸収端に比較的近い元素（Ｚｒ）の特性Ｘ線を用いたので、検出元素（Ｂｒ）の蛍光Ｘ線が効率的に発生することができる。【００７８】
Ｂｒ以外にＸ線の吸収が大きい元素が樹脂片中に含まれる場合、透過Ｘ線強度のみを用いて検出すると、そのようなＢｒ以外の元素を含有する樹脂片もＢｒを含有するとしてしまう可能性がある。本実施の形態４ではＢｒに特有の蛍光Ｘ線を検出してＢｒを検出するので検出精度が高まる。【００７９】
Ｘ線検出器５として、エネルギー分解能を有さず、検出面積が比較的大きく、Ｘ線の強度分布を可視画像化が可能なＸ線検出器を用いることができる。Ｘ線の可視画像化が可能な検出器を用いた場合、Ｂｒ含有樹脂片４ａは、Ｂｒ非含有樹脂片４ｂに比べて輝度が大きくなるので、樹脂片４を区別することが可能となる。そのような検出器として、たとえば、Ｘ線ラインセンサ、Ｘ線イメージングインテンシファイア、Ｘ線ＣＣＤカメラ、Ｘ線シンチレータなどの安価な検出器を用いることができる。複数のＢｒを含む対象物が同時に検出できるように、検出面積を比較的大きくすると、大量の対象物を迅速に検出することができる。【００８０】
２次ターゲット２用のＺｒとしては、Ｚｒ金属板、Ｚｒ粉末、または酸化物や塩化物などＺｒ化合物を用いることができる。なお、Ｚｒ化合物においては、Ｘ線検出器５の感度範囲にある特性Ｘ線を発生する元素を含まない化合物が好ましい。【００８１】
第１のフィルタ１５ａ用のＲｂとしては、Ｒｂや酸化物、塩化物や炭酸塩などＲｂ化合物を成膜した樹脂シートや付着させた樹脂シートや紙を用いることができる。なお、Ｒｂ化合物においては、Ｘ線検出器５の感度範囲にある特性Ｘ線を発生する元素を含まない化合物が好ましい。【００８２】
第２のフィルタ１５ｂ用のＳｅとしては、Ｓｅや酸化物、塩化物などＳｅ化合物を成膜した樹脂シートや付着させた樹脂シートや紙を用いることができる。なお、Ｓｅ化合物においては、Ｘ線検出器５の感度範囲にある特性Ｘ線を発生する元素を含まない化合物が好ましい。【００８３】
以下では、本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例について説明する。図２２は本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例で用いた樹脂中Ｂｒ検出装置の構成図である。図７に示される実施の形態１での実験例で使用した樹脂中Ｂｒ検出装置の、２次ターゲット２をＺｒを含有するターゲットとして、さらに樹脂片４とＸ線検出器５との間に、２次ターゲット２側から順に、Ｒｂを含有する第１のフィルタ、Ｓｅを含有する第２のフィルタを挿入した構成である。図２２において、たとえば、樹脂片４、第１のフィルタ１５ａ、および第２のフィルタ１５ｂは、Ｘ線検出器５の検出面に対して垂直に設置されている。２次ターゲット２由来の照射Ｘ線（２次Ｘ線）は、樹脂片４、第１のフィルタ１５ａ、および第２のフィルタ１５ｂをこの順に通過してＸ線検出器５が検出される。【００８４】
なお、実験例では、Ｘ線検出器５としてエネルギー分離能を有する半導体検出器を用いて第１のフィルタ１５ａおよび第２のフィルタ１５ｂからなるフィルタ１５の有効性を検証した。２次ターゲット２としてＺｒ金属板（厚さ１ｍｍ、純度９９．９９９％）を、第１のフィルタ１５ａとしてＲｂ膜を、第２のフィルタ１５ｂとしてＳｅ膜を用いた。【００８５】
第１のフィルタ１５ａのＲｂ膜は、炭酸ルビジウムＲｂ2ＣＯ3（和光純薬製）の水溶液を、ろ紙に滴下乾燥して作製された、Ｒｂ付着量が、１５、３０、６０、９０、１２０ｍｇ／ｃｍ2である膜とした。第２のフィルタ１５ｂのＳｅ膜は、酸化セレンＳｅＯ2（和光純薬製）の水溶液を、ろ紙に滴下乾燥して作製された、Ｓｅ付着量が、３０、６０、１２０、１８０、２４０ｍｇ／ｃｍ2である膜とした。【００８６】
図２３は本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例の実験結果を示す特性図である。図の（ａ）はＢｒ含有量０質量％、（ｂ）はＢｒ含有１質量％、（ｃ）はＢｒ含有１０質量％の樹脂片４について、第１のフィルタ１５ａおよび第２のフィルタ１５ｂを経てＸ線検出器５で測定したＸ線スペクトルを示すグラフである。第１のフィルタ１５ａのＲｂ膜のＲｂ付着量は６０ｍｇ／ｃｍ2、第２のフィルタ１５ｂのＳｅ膜のＳｅ付着量は１８０ｍｇ／ｃｍ2とした。図２３で横軸は特性Ｘ線のエネルギー値（ｋｅＶ）を、縦軸はＸ線強度（ｃｐｓ／ｍＡ）を表す。【００８７】
図２３（ａ）に示されるように、Ｂｒ含有量０質量％の樹脂片４のＸ線スペクトルでは、２次ターゲット２由来のＺｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋβ１線と、第２のフィルタ１５ｂのＳｅに由来するＳｅ−Ｋα線およびＳｅ−Ｋβ１線とが検出されている。【００８８】
一方、図２３（ｂ）〜（ｃ）に示されるように、Ｂｒ含有量１質量％および１０質量％の樹脂片４のＸ線スペクトルでは、上記のピークの他に、樹脂片４のＢｒが励起された特性Ｘ線であるＢｒ−Ｋα線およびＢｒ−Ｋβ１線も検出される。図２３（ａ）〜（ｃ）では、いずれのＸ線スペクトルにおいても、Ｚｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋβ１線は、第１のフィルタ１５ａおよび第２のフィルタ１５ｂによって吸収され、その強度は無視できるほど小さくなっている。Ｂｒ−Ｋα線は、フィルタ１５の透過率が比較的高いので、図２３に示されるように、Ｚｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋβ１線よりも大きな強度で検出されている。Ｂｒの蛍光Ｘ線の強度は（ｂ）のＢｒ含有量１質量％から（ｃ）の１０質量％のようにＢｒ含有量が増えるにつれ大きくなる。また、（ａ）〜（ｃ）から、Ｂｒ含有量が増えるにつれてＳｅの蛍光Ｘ線の強度が減少していることがわかる。これはＢｒを多く含有するほど樹脂片を透過するＺｒの特性Ｘ線の強度が減少するためと考えられる。また、Ｒｂの蛍光Ｘ線は第２のフィルタ１５ｂによって吸収され、いずれの場合もほとんど検出されなかった。【００８９】
Ｘ線検出器５がエネルギー分解能を有さない場合、Ｘ線検出器５では励起用のＺｒの特性Ｘ線、Ｂｒの蛍光Ｘ線、Ｒｂの蛍光Ｘ線、Ｓｅの蛍光Ｘ線の全透過Ｘ線のトータルの強度が検出される。第１のフィルタ１５ａおよび第２のフィルタ１５ｂによって、励起用のＺｒの特性Ｘ線、Ｒｂの蛍光Ｘ線は無視できる程度に減衰されている。Ｓｅの蛍光Ｘ線は少し検出されるが、その大きさはＢｒの蛍光Ｘ線の強度に対して比較的小さい。樹脂片中のＢｒ含有量が増加するにつれて、Ｓｅの蛍光Ｘ線に対するＢｒの蛍光Ｘ線の強度が大きくなり、Ｂｒ含有量がある程度大きくなるとＢｒの蛍光Ｘ線が全透過Ｘ線の主な成分となる。従って、全透過Ｘ線をＸ線検出器５で検出することでＢｒの蛍光Ｘ線を検出することができる。【００９０】
図２４は本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の比較例の実験結果を示すグラフである。比較例では、第１のフィルタ１５ａおよび第２のフィルタ１５ｂを設置しない構成とした。図２４の（ａ）はＢｒ含有量０質量％、（ｂ）はＢｒ含有１質量％、（ｃ）はＢｒ含有１０質量％の樹脂片４について、Ｘ線検出器５で測定したＸ線スペクトルを示すグラフである。【００９１】
図２４（ａ）に示されるように、Ｂｒ含有量質量０％の樹脂片４のＸ線スペクトルでは、２次ターゲット２由来のＺｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋβ１線のみが検出されている。図２４（ｂ）〜（ｃ）に示されるように、Ｂｒ含有量１質量％および１０質量％の樹脂片４のＸ線スペクトルでは、２次ターゲット２由来のＺｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋβ１線の他に、樹脂片４のＢｒが励起された特性Ｘ線であるＢｒ−Ｋα線およびＢｒ−Ｋβ１線もわずかに検出される。図２４（ｂ）〜（ｃ）においては、図２４（ａ）に比べて、Ｚｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋβ１線のＸ線検出強度は減少しており、樹脂片４のＢｒによってＸ線が吸収される現象が認められる。【００９２】
このとき、各樹脂片４におけるＺｒ−Ｋα線、Ｚｒ−Ｋβ１線、Ｂｒ−Ｋα線、およびＢｒ−Ｋβ１線の各Ｘ線強度の総和ΣＩ（ｅ）は、Ｂｒ０質量％で約３００００ｃｐｓ／ｍＡ、Ｂｒ１質量％で約２７０００ｃｐｓ／ｍＡ、Ｂｒ１０質量％で約１２４００ｃｐｓ／ｍＡであった。Ｘ線強度の総和ΣＩ（ｅ）同士の比は、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］＝０．４１、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］＝０．８９となった。たとえば、Ｘ線検出器５としてＸ線の可視画像化が可能な検出器を用いた場合、Ｂｒ含有樹脂片４ａは、Ｂｒ非含有樹脂片４ｂに比べて輝度が小さくなる。【００９３】
上述したように、Ｘ線を吸収するＢｒ以外の元素が含まれる場合も、Ｂｒが含まれる場合と同様にＸ線強度のＸ線検出器によって検出される総和ΣＩ（ｅ）は小さくなる。蛍光Ｘ線の発生でＢｒの検出を行うためには、Ｂｒを含有しない樹脂片を透過した全Ｘ線の強度であるΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］よりも、Ｂｒを含有する樹脂片で全Ｘ線の強度が大きくなることが必要である。つまり、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］、およびΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］が１より大きくなることが必要となる。これにより、たとえば、Ｘ線検出器５としてＸ線の可視画像化が可能な検出器を用いた場合、Ｂｒ含有樹脂片４ａは、Ｂｒ非含有樹脂片４ｂに比べて輝度が大きくなる。【００９４】
図２５および図２６は本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の実験例の実験結果を示す図である。これらは、図２２の第１のフィルタ１５ａと第２のフィルタ１５ｂのそれぞれに含有されるＲｂ、Ｓｅの付着量を変えた場合に、Ｂｒを含有しない樹脂片での透過全Ｘ線の総和に対して、Ｂｒ１質量％、Ｂｒ１０質量％の透過全Ｘ線の総和がどう変化するかを示している。図２５はＢｒ１０質量％の場合の各Ｘ線強度の総和ΣＩ（ｅ）の比であり、表中の各データはΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］によって表わされる。図２６はＢｒ１質量％の場合の各Ｘ線強度の総和ΣＩ（ｅ）の比であり、表中の各データはΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］によって表わされる。【００９５】
図２３のように第１のフィルタ１５ａのＲｂ膜のＲｂ付着量は６０ｍｇ／ｃｍ2、第２のフィルタ１５ｂのＳｅ膜のＳｅ付着量は１８０ｍｇ／ｃｍ2とすると、Ｘ線検出器５で検出されるＸ線の総和は樹脂片がＢｒ０質量％の場合に約７．５ｃｐｓ／ｍＡ、Ｂｒ１質量％の場合に約１０ｃｐｓ／ｍＡ、Ｂｒ１０質量％の場合に約１７ｃｐｓ／ｍＡである。図２５および図２６にも示されるように、Ｘ線強度の総和ΣＩ（ｅ）同士の比は、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］＝２．２５、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］＝１．２９となる。【００９６】
このＢｒ０質量％のＸ線強度の総和を基準とする比の値が１より大きく、かつＢｒの含有量に応じて増加するような第１のフィルタ１５ａのＲｂ付着量、第２のフィルタ１５ｂのＳｅ付着量の範囲であれば、Ｂｒを蛍光Ｘ線によって検出ができる。【００９７】
図２５に示されるように、比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］が１より大きくなるフィルタ１５の条件の範囲は、第１のフィルタ１５ａのＲｂ付着量が３０〜１２０ｍｇ／ｃｍ2、かつ第２のフィルタ１５ｂのＳｅ付着量が６０〜２４０ｍｇ／ｃｍ2の範囲である。好ましくは、第１のフィルタ１５ａのＲｂ付着量が１２０ｍｇ／ｃｍ2であり、かつ第２のフィルタ１５ｂのＳｅ付着量が１２０〜２４０ｍｇ／ｃｍ2である。その場合に、比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］が２程度の感度を得られる。また、好ましくは、第１のフィルタ１５ａのＲｂ付着量が６０〜１２０ｍｇ／ｃｍ2であって、かつ第２のフィルタ１５ｂのＳｅ付着量が１８０ｍｇ／ｃｍ2である。その場合に、比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］が２程度の感度を得られる。【００９８】
なお、このような第１のフィルタ１５ａのＲｂ付着量および第２のフィルタ１５ｂのＳｅ付着量の条件は、図２６に示される比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］においても、同様な傾向が得られている。【００９９】
図２７、図２８、図２９はそれぞれ本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法の他の比較例の実験結果を示す図である。図２７は図２５、図２６と同様の条件であるが、第１のフィルタ１５ａとしてＲｂ含有しない、すなわちＲｂ付着量０ｍｇ／ｃｍ２とした比較例での実験結果を示す。図２７の（ａ）はＢｒを含有しない樹脂片での透過全Ｘ線の総和に対するＢｒ１０質量％の透過全Ｘ線の総和の比であり、各データは式、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０％］により表わされる。図２７の（ｂ）はＢｒを含有しない樹脂片での透過全Ｘ線の総和に対するＢｒ１質量％の透過全Ｘ線の総和の比であり、各データは式、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０％］により表わされる。図２７のように樹脂片の第２のフィルタ１５ｂ通過後のＸ線強度の総和ΣＩ（ｅ）同士の比は、比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］および比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］のいずれについても、１を大きく上回ることはない。【０１００】
図２８は図２５、図２６と同様の条件であるが、第２のフィルタ１５ｂとしてＳｅ含有しない、すなわちＳｅ付着量０ｍｇ／ｃｍ２とした比較例での実験結果を示す図である。図２８の（ａ）はＢｒを含有しない樹脂片での透過全Ｘ線の総和に対するＢｒ１０質量％の透過全Ｘ線の総和の比であり、各データは式、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０％］により表わされる。図２８の（ｂ）はＢｒを含有しない樹脂片での透過全Ｘ線の総和に対するＢｒ１質量％の透過全Ｘ線の総和の比であり、各データは式、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０％］により表わされる。図２８のように樹脂片の第２のフィルタ１５ｂ通過後のＸ線強度の総和ΣＩ（ｅ）同士の比は、比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］および比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］のいずれについても、１を大きく上回ることはない。【０１０１】
図２９は図２５、図２６と同様の条件であるが、２次ターゲット２をＺｒに代えてＳｒを含有する物を用いること、かつ第１のフィルタ１５ａとしてＲｂ含有しない、すなわちＲｂ付着量０ｍｇ／ｃｍ２とした比較例での実験結果を示す図である。２次ターゲット２用のＳｒには、炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ3（和光純薬工業製）粉末を、粉末試料用測定カップに入れて用いた。図２９の（ａ）はＢｒを含有しない樹脂片での透過全Ｘ線の総和に対するＢｒ１０質量％の透過全Ｘ線の総和の比であり、各データは式、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０％］により表わされる。図２９の（ｂ）はＢｒを含有しない樹脂片での透過全Ｘ線の総和に対するＢｒ１質量％の透過全Ｘ線の総和の比であり、各データは式、ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０％］により表わされる。図２９のように第２のフィルタ１５ｂ通過後のＸ線強度の総和ΣＩ（ｅ）同士の比は、比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１０質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］および比ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ１質量％］／ΣＩ（ｅ）［Ｂｒ０質量％］のいずれについても、１を大きく上回ることはない。【０１０２】
従ってこれらの図２７、図２８、図２９のいずれの比較例の実験結果からも、Ｘ線検出器５として、Ｂｒ含有樹脂片４ａでのＸ線検出強度が、Ｂｒ非含有樹脂片４ｂに比べてほとんど大きくならず、樹脂片４を区別することができない。【０１０３】
本実施の形態の樹脂中Ｂｒ検出方法は、Ｚｒの特性Ｘ線を樹脂片４に照射して、樹脂片４を通過して生じるＸ線の強度をＲｂを含有する第１のフィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介してＸ線の強度として検出するステップと、検出したＸ線の強度に基づいて樹脂片４中のＢｒの含有を検出するステップとを有する。Ｒｂを含有する第１のフィルタ１５ａとＳｅを含有する第２のフィルタ１５ｂとからなる２段構成のフィルタ１５を用いるので、２次ターゲット２由来の照射Ｘ線（Ｚｒ−Ｋα線およびＺｒ−Ｋβ１線）と、フィルタ１５由来のＸ線（Ｒｂ−Ｋα線、Ｒｂ−Ｋβ１線、Ｓｅ−Ｋα線およびＳｅ−Ｋβ１線からなる）とのＸ線検出器５への到達強度を低減しつつ、樹脂片４中のＢｒ由来のＸ線（Ｂｒ−Ｋα線とおよびＢｒ−Ｋβ１線）の到達強度を維持することができる。【０１０４】
従って、Ｂｒ含有量が１〜１０質量％の樹脂片４のＸ線検出強度の総和を、Ｂｒ含有量が０質量％の樹脂片４のＸ線検出強度の総和よりも強くすることができる。よって、Ｘ線検出器７として、Ｘ線ラインセンサ、Ｘ線イメージングインテンシファイア、Ｘ線ＣＣＤカメラ、Ｘ線シンチレータ位置敏感型比例計数管などＸ線の可視画像化が可能な検出器を用いた場合、Ｂｒ含有樹脂片４ａは、Ｂｒ非含有樹脂片４ｂに比べて輝度が大きくなり、樹脂片４を区別することが可能となる。これにより、Ｂｒを簡易かつ低コストに検出できる。また、樹脂片に照射するのに用いたＺｒの特性Ｘ線は、ＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＢｒにより吸収されやすいＸ線である。このため、Ｂｒの蛍光Ｘ線を比較的強く発生させることができる。【０１０５】
なお、Ｘ線検出器５は、必ずしもＸ線の可視画像化が可能な検出器に限るものではなく、試料（樹脂片４）において発生したＸ線の強度が検出できる装置であればよい。例えば、シンチレーションカウンターや比例計数管などエネルギー分解能を有さない検出器も使用できる。エネルギー分解能を必要としないので検出速度を向上させるができる。【０１０６】
また、本実施の形態４に係る樹脂中Ｂｒ検出方法と、上でのべた実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法とを組み合わせてもよい。図３０は本実施の形態４に係る樹脂中Ｂｒ検出方法と、上でのべた実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法とを組み合わせて樹脂片中のＢｒ有無を判定するフローチャートである。Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、その樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出する（ステップＳ１）。また、Ｚｒの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、樹脂片を通過して生じるＸ線の強度をＲｂを含有する第１のフィルタとＳｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度として検出する(ステップＳ１１)。第１のＸ線の強度が、あらかじめ設定した第１閾値以下または未満であり、かつ、第２のＸ線の強度があらかじめ設定した第２閾値より大、または以上であるかを判定する(ステップＳ２２)。ステップＳ２２の判定がＹＥＳであれば、樹脂片がＢｒを含有する、として、ＮＯであれば、樹脂片はＢｒを含有しない、とする(ステップＳ２３ａ、Ｓ２３ｂ)。このように、実施の形態１と本実施の形態４とを組み合わせて、第１のＸ線の強度と第２のＸ線の強度とに基づいてＢｒの含有を検出するので、複数の検出方法が組み合わされることにより検出精度が向上する。【０１０７】
上述したように、実施の形態１の透過Ｘ線吸収によるＢｒ検出ではＢｒ以外の吸収の大きな元素を含有する樹脂片も検出してしまうが、本実施の形態４のようにＢｒ特有の蛍光Ｘ線でさらに検出するので精度がよくなる。【０１０８】
実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法でＢｒを含有するとした樹脂片に対してさらに本実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法を行うようにしてもよい。図３１は本実施の形態４に係る樹脂中Ｂｒ検出方法と、上でのべた実施の形態１に係る樹脂中Ｂｒ検出方法とを組み合わせて樹脂片中のＢｒ有無を判定する別のフローチャートである。まず、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を樹脂片に照射して、その樹脂片を透過した第１のＸ線の強度を検出する（ステップＳ１）。次いで第１のＸ線があらかじめ設定した第１閾値以下または未満かを判定する(ステップＳ２)。ステップＳ２２の判定がＹＥＳであれば次のステップＳ１１の検出ステップに進む。一方、ＮＯであれば、次のステップＳ１１の検出ステップをスキップして、樹脂片はＢｒを含有しない、とする(ステップＳ４３ｂ)。ステップＳ１１では、ステップＳ２２の判定がＹＥＳであった樹脂片にＺｒの特性Ｘ線を照射し、発生したＸ線をＲｂを含有する第１のフィルタと、Ｓｅを含有する第２のフィルタとを順に介して第２のＸ線の強度として検出する。次いで第２のＸ線の強度があらかじめ設定した第２閾値より大、または以上かを判定する(ステップＳ１２)。ステップＳ１２の判定がＹＥＳであれば、樹脂片がＢｒを含有する、として、ＮＯであれば、樹脂片はＢｒを含有しない、とする(ステップＳ４３ａ、Ｓ４３ｂ)。【０１０９】
実施の形態１の透過Ｘ線吸収によるＢｒ検出で、Ｂｒを含有しない樹脂片が除去されているので、全樹脂に対して本実施の形態４の蛍光Ｘ線検出をおこなう必要がない。つまり、実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法による検出は本実施の形態４の検出よりも先に行われ、実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法でのＸ線強度があらかじめ設定された値以下でない、または未満でない場合に、樹脂片はＢｒを含有しないとして本実施の形態４の検出をスキップする。樹脂中Ｂｒ検出方法でのＸ線強度があらかじめ設定された値以下、または未満の場合にのみ、本実施の形態４の検出を行う。これにより全樹脂片に含まれるＢｒ含有樹脂片の割合が小さければ、本実施の形態４の蛍光Ｘ線検出がスキップできるので、検出精度を確保しつつ検出速度を速める効果がある。【０１１０】
＜実施の形態５．＞
図３２は本実施の形態５の樹脂分別装置の構成を説明する概略図である。実施の形態２の樹脂中Ｂｒ検出装置部分を実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法を用いた装置に置き換えた構成である。【０１１１】
図３２において、搬送装置８とＸ線検出器５との間に第１のフィルタ１５ａと第２のフィルタ１５ｂとからなるフィルタ１５が設置され、２次ターゲットはＺｒを含有するものとする。２つのフィルタのうちＸ線源側に配置される第１のフィルタ１５ａはＲｂを含有し、Ｘ線検出器５側に配置される第２のフィルタ１５ｂはＳｅを含有する。【０１１２】
Ｘ線検出器５で検出されたＸ線強度はデータ処理器１０に入力され、データ処理器１０はＸ線強度をもとに樹脂片中にＢｒを含有するかどうかを判別する。たとえば、実施の形態４の実験例のように第１のフィルタ１５ａのＲｂ膜のＲｂ付着量は６０ｍｇ／ｃｍ2、第２のフィルタ１５ｂのＳｅ膜のＳｅ付着量は１８０ｍｇ／ｃｍ2として、検出されるＸ線強度がＢｒを含有しない樹脂の強度に比べて１．２９倍以上に増加する樹脂片をＢｒ含有樹脂と判別する。これにより１質量％以上のＢｒを含有する樹脂片を検出できる。あらかじめ、Ｂｒの含有量とＸ線強度との関係をメモリに保存しておき、その関係と測定した強度とを比較して、Ｂｒの含有量を計算するようにしてもよい。このデータ処理器１０の判別に応じて分別機構１１が樹脂片を分別する。【０１１３】
本実施の形態５の樹脂分別装置は、あらかじめ実施の形態３や４の樹脂分別装置によってＢｒを含有するとされた樹脂片のみに対して、さらに分別するように使用されてもよい。たとえば、実施の形態２においてＢｒ含有樹脂片の収納箱１２に分別された樹脂片４、供給装置７から搬送装置８へ分別対象物として供給されるようにする。供給される樹脂片は実施の形態３や４の樹脂分別において透過Ｘ線強度が設定された閾値以下であった樹脂片である。これらのほとんどは通常、難燃剤であるＢｒを含有する樹脂であるが、ＢｒのＸ線吸収効果と同様な効果をもつ元素、例えばＺｎ、Ｐｂ、Ｓｒなどを含む樹脂片が混入している可能性がある。または、Ｂｒを含まないが標準的な処理対象の樹脂片に比べて厚さが大幅に大きな樹脂片である。【０１１４】
以下では、そのような場合の分別動作を説明する。樹脂片４は、搬送装置８によって移動され、所定の位置で、１次Ｘ線源１とＺｒの２次ターゲット２で単色化されたＸ線が、樹脂片４（Ｂｒ含有樹脂片４ａまたはＢｒ非含有樹脂片４ｂ、４ｃからなる。）に照射され、樹脂片４由来の蛍光Ｘ線がＸ線検出器５で検出される、その検出信号はデータ処理器１０に送られる。そして、各樹脂片４由来の蛍光Ｘ線強度と閾値の関係からＢｒ含有プラスチック４ａとＢｒを含有しない樹脂片４ｂとに判別される。図３３は本実施の形態５の樹脂分別装置のＸ線検出器５で得られる検出データの例を示す説明図である。この図のデータは、Ｘ線検出器５にＸ線イメージングインテンシファイアなどのＸ線可視化検出器を用いた場合に、そのデータ処理器１０の画面１４に表示される像３４である。像３４では、Ｂｒ由来の蛍光Ｘ線よってＢｒ含有樹脂片４ａは輝度が大きく表示され、Ｂｒ由来の蛍光Ｘ線を発生しないＢｒを含有しない樹脂片４ｂの輝度は小さく表示される。また、ＢｒのＸ線吸収効果と同様な効果をもつ元素を含むかＢｒを含まないが厚さが大きい樹脂片４ｃも輝度は小さい。このような判別からそれに応じた命令信号を適当なタイミングで分別機構１１に出力して、分別対象物が分別される。このようにＢｒを含む樹脂の分別精度を更に向上することができる。【０１１５】
図３４は本実施の形態５に係る樹脂分別装置の変形の構成を示す概略図である。本実施の形態５の図３２の構成のフィルタ１５とＸ線検出部５を搬送装置８の上部に設けた構成である。樹脂片４から発生する蛍光Ｘ線は樹脂片４を中心にあらゆる方位に対して放射するため、フィルタ１５とＸ線検出器５の配置は、図３４に示すように樹脂片４の上方に配置する構成でもよい。また、フィルタ１５とＸ線検出器５の配置にかかわらずフィルタ１５とＸ線検出器５の間に、他の樹脂片４から発生する蛍光Ｘ線を遮るための仕切り１６を設けることにより蛍光Ｘ線を発生するプラスチック片４の位置をより正確に判断できる。【０１１６】
なお、実施の形態３と同様の構成で、Ｘ線検出器５を構成する複数のＸ線検出素子の各素子の検出側にフィルタ１５を形成して、そのＸ線検出素子が検出するＸ線強度を用いても同様の検出が可能である。【０１１７】
本実施の形態５では、ＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に最大強度を有するＸ線であるＺｒの特性Ｘ線を樹脂片に照射したことにより、Ｂｒの蛍光Ｘ線を比較的強く発生させることができるので、エネルギー分解能を有さないＸ線検出器が使用できる。【０１１８】
＜実施の形態６．＞
図３５は本実施の形態６に係る樹脂分別装置の構成を示す概略図である。本実施の形態６に係る樹脂分別装置は、実施の形態１の樹脂中Ｂｒ検出方法と実施の形態４の樹脂中Ｂｒ検出方法を用いてＢｒ含有を検出する機能を有する樹脂分別装置である。実施の形態２や３の樹脂分別装置の構成に加えて、実施の形態５の樹脂分別装置の検出装置部分の構成も有する。【０１１９】
図３５のように実施の形態２や３の樹脂分別装置と同様、１次Ｘ線源１、ベルトコンベアなどの搬送装置８、Ｘ線検出器５、Ｘ線検出器５で検出されたＸ線強度をもとに樹脂片４中のＢｒを検出するデータ処理器１０、データ処理器１０の検出結果をもとに樹脂片４を分別する分別機構１１、を備える。【０１２０】
本実施の形態６に係る樹脂分別装置は、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏの特性Ｘ線を樹脂片４に照射してその透過Ｘ線の強度をもとにＢｒを検出する手段と、Ｚｒの特性Ｘ線を樹脂片４に照射して樹脂片から発生するＢｒの蛍光Ｘ線の強度をもとにＢｒを検出する手段とを備える。データ処理器１０は、たとえば２次フィルタ１５のないＸ線検出器部において、照射されたＸ線が分別対象物を通過した後の透過Ｘ線の減衰によってＢｒの含有と非含有を判別する構成の処理回路を持つ。また、２次フィルタ１５のあるＸ線検知器部において、分別対象物から発生するＢｒ由来の蛍光Ｘ線強度によってＢｒの含有と非含有を判別する構成の処理回路を持つ。データ処理器１０は、透過Ｘ線の減衰データとＢｒの蛍光Ｘ線データとに基づいてＢｒの検出を行って、Ｂｒを検出した樹脂片の位置や分別部を通過する時刻などの情報の信号を分別機構１１に出力する。データ処理器１０では透過Ｘ線強度が閾値以下であって、かつＢｒ由来の蛍光Ｘ線強度が閾値以上である樹脂片を検出した場合に、Ｂｒ含有樹脂片と判別する。【０１２１】
透過Ｘ線の強度をもとにＢｒを検出する手段および蛍光Ｘ線の強度をもとにＢｒを検出する手段は、それぞれのＸ線源部分とＸ線検出器部分とを別個に構成することもできる。Ｘ線源部分とＸ線検出器部分とを共用する構成とすると構成部品が少なくて済むので低コストの装置が実現できる。そこで図３５では２次ターゲット２はＺｒを含有するターゲットとする。樹脂片４にはＺｒの特性Ｘ線が照射される。また、Ｘ線検出器５の受光側の一部がフィルタ１５によって覆われる。Ｘ線検出器５は、面内のＸ線強度を検出できるＸ線ＣＣＤカメラや、Ｘ線センサーアレイなどを用いる。フィルタ１５で覆われたＸ線検出器５の検出領域５ｂで検出したＸ線強度は蛍光Ｘ線の強度をもとにＢｒを検出するデータとして使われる。フィルタ１５で覆われないＸ線検出器５の検出領域５ａで検出したＸ線強度は透過Ｘ線の強度をもとにＢｒを検出するデータとして用いられる。【０１２２】
以下では本実施の形態６に係る樹脂分別装置の動作を説明する。Ｂｒ含有樹脂片４ａとＢｒ非含有樹脂片４ｂとからなる樹脂片４は、まず搬送装置８によってＸ線検出器５の上の２次フィルタ１５のない位置に移動される。この位置で樹脂片４は１次Ｘ線源１と２次ターゲット２で特性Ｘ線に単色化されたＸ線が照射される。ここで、特性Ｘ線はＺｒの特性Ｘ線とする。樹脂片４に照射され、透過したＸ線は２次フィルタ１５のない領域５ａのＸ線検出器５の検出器部で検出される。ここで検出された検出信号はデータ処理器１０に送られる。【０１２３】
次に、樹脂片４はＸ線検出器５の上の２次フィルタ１５の設置された位置に移動される。この位置で樹脂片４に照射されたＸ線によって生じた蛍光Ｘ線は２次フィルタ１５の第１のフィルタ１５ａ、第２のフィルタ１５ｂを順に経てＸ線検出器５で検出される。第１のフィルタ１５ａはＲｂを含有し、第２のフィルタ１５ｂはＳｅを含有する。このため、この領域５ｂで検出される蛍光Ｘ線は主にＢｒ由来の蛍光Ｘ線となる。この位置で検出された検出信号はデータ処理器１０に送られる。【０１２４】
データ処理器１０は、まず２次フィルタ１５のないＸ線検出器５の位置で検出されたＸ線強度をもとに樹脂片４がＢｒを含有するかどうかを判別する。たとえば、その透過Ｘ線強度があらかじめ設定された閾値以下である場合に樹脂片４がＢｒを含有するとする。【０１２５】
データ処理器１０は、次に２次フィルタ１５の設置されたＸ線検出器５の位置で検出されたＸ線強度をもとに樹脂片４がＢｒを含有するかどうかを判別する。たとえば、その蛍光Ｘ線強度があらかじめ設定された閾値以上である場合に樹脂片４がＢｒを含有するとする。【０１２６】
このように、データ処理器１０は、透過Ｘ線強度と蛍光Ｘ線強度とを用いて樹脂片を判別するので精度の高い判別ができる。なお、透過Ｘ線強度と蛍光Ｘ線強度との検出順序を逆とするようにしてもよい。また、２次フィルタ１５のない領域で検出された透過Ｘ線強度が、すべて閾値より大きい場合に、その領域にある樹脂片はＢｒを含有しないとして、蛍光Ｘ線強度の測定を省き、閾値以下の樹脂片がある場合のみ蛍光Ｘ線強度の測定を行うようにしてもよい。このようにすると、全樹脂片中に含まれるＢｒ含有樹脂片の割合が比較的少なく、蛍光Ｘ線強度の測定が透過Ｘ線強度よりも時間を要す場合に、処理速度を高めることに効果が大きい。【０１２７】
図３６は本実施の形態６に係る樹脂分別装置で検出されるデータの例を示す説明図である。このデータは、Ｘ線検出器５にＸ線ＣＣＤカメラなどのＸ線可視化検出器を用いた場合に、データ処理器１０の画面１４に映し出される像３４である。像３４の上から下の方向が搬送方向（Ｘ方向）、左右が搬送装置８の幅方向（Ｙ方向）である。図３６の（ａ）はある時点で検出された像で、（ｂ）は（ａ）の後、樹脂片が移動された後に検出された像である。（ａ）および（ｂ）では、その上半分３４ａがフィルタ１５を備えない受光領域５ａで検出された像、その下半分３４ｂがフィルタ１５を備える受光領域５ｂで検出された像である。（ａ）の上半分３４ａの中で輝度が小さく表示された樹脂片４ａは（ｂ）の下半分３４ｂで輝度が大きく表示された樹脂片４ａである。【０１２８】
図３６の像３４において、フィルタ１５を備えない受光領域５ａで検出された像３４ａでは、Ｂｒによって透過Ｘ線が吸収されるＢｒ含有樹脂片４ａの部分で透過Ｘ線強度が小さくなり、輝度が小さく表示される。Ｂｒを含有しない樹脂片４ｂや、樹脂のない領域では透過Ｘ線強度がほとんど変化せず、輝度が大きく表示される。なお、Ｂｒがない樹脂片４ｂでも樹脂による吸収が少しあるので樹脂のない領域に比べると、少し輝度が低下する。ＢｒのＸ線吸収効果と同様なＢｒ以外の元素を含む樹脂片やＢｒを含まないが標準的な樹脂片に比べて厚さの大きい樹脂片４ｃでも輝度が小さく表示される。従って透過Ｘ線強度が小さいだけでＢｒを含有すると、樹脂片４ｃのようなＢｒを含有しない樹脂片もＢｒ含有樹脂片としてしまう可能性がある。【０１２９】
次いで、樹脂片４はフィルタ１５を備える受光領域５ｂに移動される。ここで検出される像３４ｂはＢｒ由来の蛍光Ｘ線を発生するＢｒ含有樹脂片４ａは大きい輝度で表示される。Ｂｒ由来の蛍光Ｘ線を発生しないＢｒ非含有樹脂片４ｂは、輝度なしで表示となる。樹脂片の置かれていない領域も同様に輝度なしで暗く表示される。また、ＢｒのＸ線吸収効果と同様な効果をもつ元素を含むかＢｒを含まないが厚さが大きい樹脂片４ｃも輝度なしで表示される。【０１３０】
データ処理器１０は、たとえば、フィルタ１５を備えない受光領域５ａで検出された像３４ａから、あらかじめ定められた閾値以下の輝度で表示された部分を抽出して記憶する。次いで、受光領域５ａで検出した同じ樹脂片が搬送装置８により受光領域５ｂに移動後に、検出された像３４ｂから、あらかじめ定められた閾値以上の輝度で表示された部分を抽出して記憶する。そして、像３４ａで抽出した部分と像３４ｂで抽出した部分とを照らし合わせて、ともに抽出された部分をＢｒ含有樹脂片が存在する部分とする。【０１３１】
データ処理器１０は、このような２段階の判別からそれに応じた命令信号を適当なタイミングで分別機構１１に出力して、分別対象物を分別させる。２種類の検出方法を１つのＸ線検出装置で行えるので、低コストで実現できる。また同一の搬送装置上で２種類の検出方法のデータを組合すことにより、Ｂｒの含有非含有についてより確かな判別ができ、搬送装置上の正確な位置を判別することができるため、Ｂｒ含有樹脂の分別精度をさらに向上することができる。【０１３２】
また、上記で述べた装置ではフィルタ１５はＸ線検出器５の受光側を一部覆う構成としたが、そのかわりに、Ｘ線検出器５の受光側にフィルタ１５を抜き差しする機構を備えてもよい。図３７は本実施の形態６に係る樹脂分別装置の変形の構成を示す概略図である。図３５の構成を基本として、さらにフィルタ１５をＸ線検出器５の受光領域とその領域外との間で移動可能とするフィルタ移動機構４０を備えた。このフィルタ移動機構４０はＸ線検出器５の受光領域とその領域外にフィルタ１５を抜き差し可能とする。【０１３３】
たとえば図３７の構成の場合、以下のような手順で検出する。まず、樹脂片がＸ線検出器５の上部に搬送された時点で一旦搬送を停止する。その時点ではＸ線検出器５の受光側からフィルタ１５を抜いた状態で、Ｘ線検出器５で透過Ｘ線強度を検出する。次いで、Ｘ線検出器５の受光側にフィルタ１５を挿入する。そしてＸ線検出器５で蛍光Ｘ線強度を検出する。透過Ｘ線強度と蛍光Ｘ線強度とからＢｒを検出する方法は上記で述べた方法と同様な手順でよい。測定が完了すると、Ｘ線検出器５の受光側にフィルタ１５を抜くとともに次の樹脂片をＸ線検出器５の上部に搬送する。このような手順を繰り返す。【０１３４】
また、図３８は本実施の形態６に係る樹脂分別装置の別の変形の構成を示す概略図である。図３７で示した２次ターゲット２にＺｒの特性Ｘ線を発生させる部分２ａと、Ｓｒの特性Ｘ線を発生させる部分２ｂとを有して、これらの部分を切り替えるターゲット切り替え機構４２を備える。たとえばＺｒの特性Ｘ線を発生させる部分２ａとＳｒの特性Ｘ線を発生させる部分２ｂとは、特性Ｘ線を発生させる面が反対側になるように回転自在の軸に固定され、ターゲット切り替え機構４２はこの軸を１８０度回転することで２ａと２ｂとを切り替える。このターゲット切り替え機構４２は、透過Ｘ線強度を検出する時点では、１次Ｘ線源１からの連続Ｘ線がＳｒの特性Ｘ線を発生させる部分２ｂに照射されるようにして、蛍光Ｘ線強度を検出する時点では１次Ｘ線源１からの連続Ｘ線がＺｒの特性Ｘ線を発生させる部分２ａに照射されるようにする。この構成により、透過Ｘ線強度を検出する時点ではＢｒの吸収による透過率の変化の大きいＳｒの特性Ｘ線を用いることができる。このため透過Ｘ線強度で検出精度を高める効果がある。また連続Ｘ線を発生する１次Ｘ線源１が１台のみで２つのエネルギーの特性Ｘ線が別々に発生できるので装置が簡単になる。【０１３５】
以上のように、本実施の形態６の樹脂分別装置は、樹脂片を搬送する搬送装置８と、搬送される樹脂片４にＳｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏのいずれかの特性Ｘ線を照射するＸ線源と、それらの特性Ｘ線が樹脂片４を透過した第１のＸ線の強度を検出するＸ線検出器５と、樹脂片４にＺｒの特性Ｘ線を照射するＸ線源と、Ｚｒの特性Ｘ線が照射されて樹脂片４を通過後のＸ線の強度を、Ｒｂを含有する第１のフィルタ１５ａとＳｅを含有する第２のフィルタ１５ｂとを順に介して第２のＸ線の強度として検出するＸ線検出器５と、第１のＸ線の強度および第２のＸ線の強度に基づいて樹脂片４中のＢｒの含有の有無を判定するデータ処理器１０を備える。このため、エネルギーを検出する機能のないＸ線検出器５を用いても樹脂片４中のＢｒを精度よく検出することが可能となり、樹脂中のＢｒを高速に検出することができる。【０１３６】
＜実施の形態７．＞
図３９は本実施の形態７の再生樹脂製品の製造方法を説明するフローチャートである。まず、廃棄された樹脂製品や、廃棄された家電製品を用意する（ステップＴ０）。次いで
ステップ１（ＳＳ１）の工程では、廃棄された樹脂製品や、廃棄された家電製品から樹脂を含有する樹脂部品を粉砕して樹脂片に加工する。樹脂片はたとえば、厚み０．５〜２０ｍｍ、一辺が５ｍｍ〜５ｃｍ程度の直方体や、それと同程度の体積を有する不定形等である。より好ましくは厚み１〜３ｍｍ程度の範囲にそろえておくのが望ましい。【０１３７】
次いでステップ２（ＳＳ２）の工程では、樹脂片に混入した金属やセラミックなどを除去する。金属やセラミックは一般に樹脂に比べて比重が大きいので、適当な比重を有する溶液に破砕片を入れて、沈んだものを金属やセラミック、浮いたものを樹脂片と分別するなどの方法でもよい。金属やセラミックは別途、金属等処理（Ｔ１）によって再利用などが行われる。【０１３８】
次いで、ステップ３（ＳＳ３）の工程は上記の実施の形態１から６で示した方法や装置を用いて複数の樹脂片からＢｒを含有する樹脂片を分別する工程である。エネルギー分解能を有さないＸ線検出器で検出できるので、高速な検出が実現できる。Ｂｒを含有する樹脂片は別途分離して、Ｂｒ含有樹脂処理（Ｔ２）によって再利用などが行われる。Ｂｒを含有しない樹脂片が以降の工程に進む。【０１３９】
次いで、ステップ４（ＳＳ４）の工程では樹脂の帯電列の違いを利用した静電選別や、比重差を利用した選別で、たとえばポリプロピレンとポリスチレン、などのように材質ごとに分別する。次いでステップ５（ＳＳ５）の工程では、Ｂｒ含有樹脂片が取り除かれた樹脂片を加熱溶融したり、その樹脂片に新たに混合樹脂材料や特性改質材料などを加えたりして混合処理を行う。なお、ステップ４（ＳＳ４）の工程後にそのまま再利用が可能であればステップ５の工程は必須ではない。ステップ４またはステップ５で得られた樹脂は再生樹脂材料（Ｔ３）として、再生樹脂製品を製造する原料となる。【０１４０】
最後にステップ６（ＳＳ６）の工程では、混合された材料を押し出し成形や加圧成型などの方法により樹脂部品や樹脂製品に加工する。以上の一連の工程により再生樹脂製品（Ｔ４）が製造される。なお、ＳＳ３の分別行程はＳＳ１の破砕工程からＳＳ５の混合工程の間に行われる。また、ＳＳ２の混合金属等除去の工程、ＳＳ４の樹脂材質選別の工程は必ずしも実施する必要はない。【０１４１】
以上のように本実施の形態７の再生樹脂製品の製造方法は、回収された樹脂製品が細断されてなる樹脂片中のＢｒを実施の形態１、４およびそれらを組み合わせた樹脂中Ｂｒ検出方法によって検出する検出工程と、検出工程でＢｒが含有するとされた樹脂片を除外する分別工程と、分別工程後の樹脂片を混合して樹脂部品に成形する工程と、を有する再生樹脂製品の製造方法である。また、検出工程と分別工程とに使用する樹脂分別装置として実施の形態２、３、５、６に示した装置を用いる。このため、エネルギーを検出する機能のないＸ線検出器を用いても樹脂中の特定元素であるＢｒを精度よく高速に検出する方法が実現できる。また、その樹脂を分別するので、Ｂｒをほとんど含有しない再生樹脂製品を実現することができる。【０１４２】
以上で述べたように実施の形態はいずれもＢｒのＫ殻の吸収端以上、ＭｏのＫ殻の特性Ｘ線以下のエネルギー範囲に主なエネルギー成分を有するようにこの範囲に最大強度を有するＸ線を樹脂片に照射する。このため、Ｂｒで吸収が大きく、透過率の変化が大きくなり、また、蛍光Ｘ線の発生が大きくなることによって、エネルギーを検出する機能のないＸ線検出器を用いても樹脂中のＢｒを精度よく検出することを可能となり、樹脂中のＢｒを高速に検出することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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