(57)【要約】  物質を検査するための装置において、省スペース化、低コスト化を実現するために、微粒子検査装置（１００）は、検査対象となる物質を捕集する複数の捕集口（１０１）と、それぞれの捕集口（１０１）に対で接続され、この捕集口（１０１）で捕集された微粒子（１０を濃縮する遠心分離装置（１０２）と、それぞれの遠心分離装置（１０２）に接続しており、遠心分離装置（１０２）の各々から濃縮された微粒子（１０）を取得し、該微粒子（１０）の分析を行う共通の分析装置（１０５）を備えることを特徴とする。
2015145546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象となる物質を捕集する複数の捕集部と、
それぞれの捕集部に対で接続され、前記捕集部で捕集された前記物質を濃縮する濃縮部と、
それぞれの前記濃縮部に接続しており、前記濃縮部の各々から濃縮された前記物質を取得し、該物質の分析を行う共通の分析部を備える
ことを特徴とする物質検査装置。
【請求項２】
前記物質を蒸気化するために加熱する加熱部
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の物質検査装置。
【請求項３】
前記加熱部は、前記それぞれの捕集部と対で設置される
ことを特徴とする請求項２に記載の物質検査装置。
【請求項４】
前記各々の濃縮部から前記分析部までの長さがそれぞれ同じである
ことを特徴とする請求項１に記載の物質検査装置。
【請求項５】
検査対象となる物質を捕集する複数の捕集部と、
それぞれの捕集部に対で接続され、前記捕集部で捕集された前記物質を濃縮する濃縮部と、
それぞれの前記濃縮部に接続しており、前記濃縮部の各々から濃縮された前記物質を取得し、該物質の分析を行う共通の分析部を備える物質検査装置を有するとともに、
前記物質の捕集の許可及び禁止を制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、
前記複数の捕集部のうちのある捕集部が、前記物質を捕集すると、
他の前記捕集部が前記物質を捕集することを禁止する
ことを特徴とする物質検査システム。
【請求項６】
前記それぞれの濃縮部から送られた前記物質が合流する地点より前記分析部側に前記物質を蒸気化するために加熱する加熱部
をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の物質検査システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記分析部における物質の分析に要する期待時間である検知期待時間に関する情報を記憶部に有しており、
前記制御装置は、
前記各々の濃縮部における前記検知期待時間が重複しないよう、前記物質を捕集することを禁止する時間である禁止時間を設定し、
前記複数の捕集部のうちのある捕集部が、前記物質を捕集すると、
前記禁止時間、他の前記捕集部が前記物質を捕集することを禁止する
ことを特徴とする請求項５に記載の物質検査システム。
【請求項８】
前記各々の濃縮部から前記分析部までの長さがそれぞれ同じである
ことを特徴とする請求項５に記載の物質検査システム。
【請求項９】
前記捕集部の近傍に、検査対象物から物質を剥離する物質剥離部
をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の物質検査システム。
【請求項１０】
前記捕集部の近傍に、情報が記録されている情報記録媒体の情報を読み取る情報読取部
をさらに有し、
前記制御装置は、
前記情報読取部が読み取った情報記録媒体の情報と、前記分析部による分析結果とを関連付ける
ことを特徴とする請求項５に記載の物質検査システム。
【請求項１１】
画像を取得する画像取得部を
さらに有し、
前記制御装置は、
前記画像取得部が取得した画像と、前記分析部による分析結果とを関連付ける
ことを特徴する請求項５に記載の物質検査システム。
【請求項１２】
前記捕集部の近傍に、手荷物に付着した物質を剥離する剥離部を、さらに有する
ことを特徴とする請求項５に記載の物質検査システム。
【請求項１３】
検査対象となる物質を捕集する複数の捕集部と、
それぞれの捕集部に対で接続され、前記捕集部で捕集された前記物質を濃縮する濃縮部と、
それぞれの前記濃縮部に接続しており、前記濃縮部の各々から濃縮された前記物質を取得し、該物質の分析を行う共通の分析部を備える物質検査装置を有するとともに、
前記物質の捕集の許可及び禁止を制御する制御装置を有する物質検査システムの前記制御装置が、
前記複数の捕集部のうちのある捕集部が、前記物質を捕集すると、他の前記捕集部が前記物質を捕集することを禁止する
ことを特徴とする物質検査方法。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記分析部における物質の分析に要する期待時間である検知期待時間に関する情報を記憶部に有しており、
前記制御装置が、
前記各々の濃縮部における前記検知期待時間が重複しないよう、前記物質を捕集することを禁止する時間である禁止時間を設定し、
前記複数の捕集部のうちのある捕集部が、前記物質を捕集すると、前記禁止時間、他の前記捕集部が前記物質を捕集することを禁止する
ことを特徴とする請求項１３に記載の物質検査方法。
【請求項１５】
前記捕集部の近傍に、情報が記録されている情報記録媒体の情報を読み取る情報読取部
をさらに有し、
前記制御装置が、
前記情報読取部が読み取った情報記録媒体の情報と、前記分析部による分析結果とを関連付ける
ことを特徴とする請求項１３に記載の物質検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子を捕集して分析する物質検査装置、物質検査システム及び物質検査方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
空港や港湾等に代表される公共施設における安全・安心の確保を目的とした技術を記載する技術として、例えば、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には爆薬、化学試薬、麻薬、麻酔薬等のような危険・有害物質を検出するために、微粒子又は微粒子の蒸気を検出することを特徴とする爆発物検出スクリーニング装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２６９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公共施設等に爆発物、薬物等を検知する爆発物検出スクリーニング装置等の微粒子検査システムが配置される場合、主に実用的な処理速度の確保、設置スペースの確保、導入、維持管理のための費用等といった課題が生じる。【０００５】
このような微粒子検査システムで必要とされる実用的な処理速度は、設置される公共施設等により異なり一概に定まらないが、例えば、空港や港湾等では既存のセキュリティシステムとの併用等の観点から以下の値が必要とされる。すなわち、検査対象が人であるセキュリティゲート等の場合、ゲート１台あたりの処理速度として、３秒／人程度が必要とされる。手荷物検査や、バックヤードでの荷物検査に微粒子検査システムが使用される場合、その検査形態に大きく依存するが、セキュリティゲートと同程度もしくはそれ以上の処理速度が求められることがある。【０００６】
微粒子検査システムの設置スペースは、例えば以下のようなことが考えられる。一例として、既存の公共施設で使用されるセキュリティゲート等に設置されることを想定した場合、Ｘ線検査装置や金属探知機等の既存のセキュリティシステムとの併用も想定される。そのため、既存のセキュリティゲートと同程度のフットプリントでの設置が必要とされる。【０００７】
微粒子検査システムの導入や維持にかかる費用は当然ながら安価であればあるほど好ましい。昨今では比較的治安のよい国々でもテロ等への抑止も含めて、様々なセキュリティ設備の導入がなされている。このため、セキュリティ設備導入維持管理のための費用負担が大きくなっている。特に、空港、港湾、鉄道等での使用では、利便性の確保やシステムの冗長性の維持を目的に、複数台の微粒子検査システムの設置、運用が必要となることから、費用を抑えることに対する必要性は高い。また、導入や維持に係わる費用が安価であればより多くの施設等での使用が可能となることから、費用を抑えることの潜在的な要求も大きい。【０００８】
しかしながら、微粒子検査システムに使用される微粒子成分を検出するための分析装置はその多くが原理的な構造や検出性能維持のために、製造コストや維持管理コストを下げることが容易でない。【０００９】
また、これらの課題を解決するための手段として、例えば、微粒子の捕集口後段に機械的な切替弁等の選択手段を設けることが考えられる。このような微粒子検査システムは、１台の分析装置で複数台の微粒子検査システムから得られる微粒子を分析するのと同じ効果が得られる。つまり、微粒子捕集口の選択手段によって、複数の微粒子捕集口から異なるタイミングで微粒子を捕集し、分析することができるため、複数台の微粒子検査システムから得られる微粒子を分析するのと同じ効果が得られる。【００１０】
一般的に長い複数の配管のコンダクタンス（微粒子の通り易さ）を高いレベルで一致させることは困難である。そのため、微粒子捕集口の後段に機械的な切替弁等の選択手段を設けることは、微粒子の捕集口から分析装置までの配管のコンダクタンスの違いによるばらつきを解消できるよい手段である。しかしながら、このような微粒子検査システムでは、少なくとも以下のような新たな課題が発生し、容易に解決することが困難である。【００１１】
（１）選択手段に機械的な切替弁等を用いる場合、その構造からデッドボリュームが生じる。また、切替弁は、異なる捕集口から得られる微粒子を完全に分離することが困難であるため、蒸気成分の吸着や滞留といったコンタミ（コンタミネーション）を排除できない。【００１２】
（２）微粒子の分析では、微粒子を加熱して、微粒子を蒸気化することが行われる。そして、分析のために蒸気化される微粒子成分の凝縮を防止する必要がある。そのため、微粒子分析システムは、常時２００℃程度の状態に加熱保持される必要がある。また、ベーキング等のクリーニング処理時に、微粒子分析システムはさらに高い温度に加熱される。このため、選択手段として機械的な切替弁が用いられる場合、切替弁自体に高い耐熱性が要求されることとなり、例えば切替弁のシール部の劣化や動作部品の耐久性を維持することが困難である。【００１３】
（３）実用的な検査の処理速度を維持するためには、秒単位もしくはそれ以下の高速な切り替えが必要である。前記したように常時高温に加熱保持されることから、選択手段は耐熱性と耐用性とを共に備える必要がある。しかしながら、このように耐熱性と耐用性とを共に備えることは困難である。【００１４】
（４）選択手段として切替弁等を用いる場合、動作に伴って発生するシール材の摩擦粉や動作に伴い摺動部から発生する摩耗粉、切替弁を構成する部材自身から発生するガス成分等がコンタミやフィルタの目詰まりの原因となる。そのため、このような微粒子分析システムは、長期間にわたっての安定的な運用や分析精度の維持が難しい。【００１５】
また、特許文献１には、空気流から微粒子サンプルを集めそれを気化せしめることを目的としたサンプルコレクタ及び気化器の記載がある。特許文献１に記載の技術においてサンプルコレクタ及び気化器は、円形プレートに配置された３つのフィルタエレメントを収集チャンバ、気化チャンバ、クリーン用チャンバへ回転移動させることで微粒子の収集と気化を行っている。このような機構では、本発明が解決しようとする課題の一つである実用的な処理速度を実現することは困難である。さらに、特許文献１に記載の技術におけるサンプルコレクタ及び気化器は、微粒子を気化させるために円形プレートを回転させる必要があり、機械的な切替手段を必要とする。このため、前記した理由から、特許文献１に記載の技術では、前記した課題を解決することはできない。【００１６】
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、物質を検査するための装置において、省スペース化、低コスト化を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するため、本発明は、検査対象となる物質を捕集する複数の捕集部と、それぞれの捕集部に対で接続され、捕集部で捕集された物質を濃縮する濃縮部と、それぞれの濃縮部に接続しており、濃縮部の各々から濃縮された物質を取得し、該物質の分析を行う共通の分析部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、物質を検査するための装置において、省スペース化、低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る微粒子検査システムの構成例を示す図である。
【図２】第２実施形態に係るセキュリティゲートシステムの外観例を示す図である。
【図３】セキュリティゲートのＡ−Ａ断面の一部を示した図である。
【図４】第２実施形態に係るセキュリティゲートシステムの詳細な構成例を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る制御装置の構成例を示す図である。
【図６】第２実施形態に係るセキュリティゲートシステムの動作手順を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係るセキュリティゲートシステムの動作手順を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態におけるセキュリティゲートシステムにおける動作タイムチャートの例を示す図である。
【図９】認証・噴射時間と比して、検知期待時間が長い場合における禁止時間の例を示す図である。
【図１０】第４実施形態に係るセキュリティゲートシステムの詳細な構成例を示す図である。
【図１１】第４実施形態に係る制御装置の構成例を示す図である。
【図１２】ラインセンサの配置構成例を示す図である。
【図１３】噴射ノズルの配置構成例を示す図である。
【図１４】第４実施形態に係るセキュリティゲートシステムにおける処理手順を示すフローチャート（その１）である。
【図１５】第４実施形態に係るセキュリティゲートシステムにおける処理手順を示すフローチャート（その２）である。
【図１６】第５実施形態に係るセキュリティステーションの外観例を示す図である。
【図１７】第５実施形態に係るセキュリティステーションの詳細な構成例を示す図（その１）である。
【図１８】第５実施形態に係るセキュリティステーションの詳細な構成例を示す図（その２）である。
【図１９】第５実施形態に係る制御装置の構成例を示す図である。
【図２０】第５実施形態に係るセキュリティステーションの動作手順を示すフローチャート（その１）である。
【図２１】第５実施形態に係るセキュリティステーションの動作手順を示すフローチャート（その２）である。
【図２２】第６実施形態に係るセキュリティゲートシステムの構成例を示す図である。
【図２３】第６実施形態に係るセキュリティゲートシステムにおける禁止時間の例を示す図である。
【図２４】第７実施形態に係る微粒子検査システムの構成例を示す図である。
【図２５】第８実施形態に係る微粒子検査システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２１】
本実施形態では、検出対象とする微粒子は、爆薬微粒子又は爆発物質に起因した微粒子であるものとする。しかしながら、検出対象とする微粒子はこれに限らない。例えば、検出対象とする微粒子として、爆発性の物質、覚せい剤等の薬物、人体に影響を与える化学物質（例えば農薬）、一般に人体に影響を与えると想定される危険物等に起因した微粒子、人体に影響を与える細菌等の微生物、ウイルス等でもよい。
【００２２】
［第１実施形態］
（システム構成）
図１は、第１実施形態に係る微粒子検査システムの構成例を示す図である。
微粒子検査システム（物質検査システム）１は、微粒子検査装置（物質検査装置）１００及び制御装置２００を有している。
微粒子検査装置１００は以下の構成を有する。
捕集口（捕集部）１０１（１０１ａ，１０１ｂ）は、検出対象である微粒子（物質）１０（１０ａ，１０ｂ）を捕集し、導入管１０６（１０６ａ，１０６ｂ）に捕集した微粒子１０（１０ａ，１０ｂ）を導入する。
濃縮部としてのサイクロン遠心分離装置（以下、遠心分離装置１０２（１０２ａ，１０２ｂ）と称する）は、取り込んだ微粒子１０（１０ａ，１０ｂ）を濃縮して分離する。遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂのそれぞれは、捕集口１０１ａ，１０１ｂに対で接続されている。
【００２３】
なお、本実施形態に係る微粒子検査装置１００は、取り込んだ微粒子１０を濃縮して分離するための手段の一例としてサイクロン遠心分離装置を例に説明をするが、サイクロン遠心分離装置の代わりに、インパクタ等が用いられてもよい。インパクタは、慣性作用を利用して微粒子１０を空気流から分離したり、あるいは微粒子１０を帯電させて空気流から微粒子１０を分離したりする。そして、インパクタは、微粒子１０を分離した後、濃縮する手段や、静電気を利用した集塵技術を応用して微粒子１０を濃縮する。
【００２４】
加熱ブロック１０４は、遠心分離装置１０２で濃縮、分離された微粒子１０を加熱して蒸気化させるための加熱フィルタ（加熱部）１０３を有している。また、加熱ブロック１０４は、加熱フィルタ１０３を加熱するための加熱ヒータ１０９と、加熱ブロック１０４の温度を検知するための温度センサ１１０を有している。図１に示すように、加熱フィルタ１０３は、それぞれの遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂから送られた微粒子１０ａ，１０ｂが合流する地点より分析装置１０５側に１つ設けられている。なお、加熱フィルタ１０３が設けられる箇所は、それぞれの遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂから送られた微粒子１０ａ，１０ｂが合流する地点より分析装置１０５側には限らなくてもよい。
【００２５】
なお、本実施形態では、微粒子１０を加熱して蒸気化させるための手段の一例として、加熱フィルタ１０３を用いているが、これに限らない。例えば、加熱フィルタ１０３の代わりに、電流又は電圧の印加により発熱する抵抗加熱ヒータを用いたり、赤外線、紫外線等を用いたランプヒータとフィルタを組み合わせた加熱手段を用いたりしてもよい。また、赤外線、紫外線等を用いたランプヒータによる直接加熱により微粒子１０を加熱して蒸気化する手段等を用いてもよい。
【００２６】
ここで、捕集口１０１ａは遠心分離装置１０２ａに、捕集口１０１ｂは遠心分離装置１０２ｂにそれぞれ導入管１０６ａ，１０６ｂ（１０６）で連結されている。また、遠心分離装置１０２（１０２ａ、１０２ｂ）のそれぞれには、サイクロン現象を発生させるための排気ファン１０７（１０７ａ，１０７ｂ）が備わっている。
【００２７】
また、遠心分離装置１０２ａ、１０２ｂそれぞれに接続され、加熱ブロック１０４内で合流する分岐管１０８を介して、加熱ブロック１０４は遠心分離装置１０２ａ、１０２ｂそれぞれに接続している。第１実施形態では、加熱フィルタ１０３は、遠心分離装置１０２ａ、１０２ｂそれぞれから伸びる分岐管１０８が合流する位置の下流側に設置されている。なお、ここでは、捕集口１０１の側を上流側、分析装置５の側を下流側とする。
分岐管１０８は、配管１１１によって分析装置１０５に接続されている。この配管１１１は蒸気化した微粒子１０の成分がその内部に凝縮することを防止するための配管ヒータ１１２を外周側に備えている。この配管ヒータ１１２によって配管１１１は（常時）加熱保温されている。
【００２８】
分析装置（分析部）１０５は、加熱ブロック１０４で蒸気化された微粒子１０を分析し、微粒子１０の成分を分析するための装置である。図１に示すように、分析装置１０５は、各遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂに対して共通である。
分析装置１０５は、物質の質量の差異を利用するイオントラップ質量分析装置、イオンの移動度の差異を利用するイオンモビリティ質量分析装置、微粒子１０の質量電荷比を利用する四重極質量分析装置、一様磁場を通過する際の軌道の違いを利用する磁場型質量分析装置等の使用が可能である。なお、本実施形態では、微粒子１０に由来の蒸気成分を分析対象とするため、分析装置１０５は、負圧吸引が可能な真空ポンプ等を内蔵し、分析対象である微粒子１０の蒸気成分を吸引できるものとする。分析装置１０５は、必ずしも汎用型の分析装置１０５である必要はなく、特定の微粒子１０に由来の蒸気成分の検出に特化した簡易型の分析装置１０５でもよい。
【００２９】
ここで、それぞれの遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂから分析装置１０５までの長さは、コンダクタンスの関係から、それぞれ同じ長さとなっている。
【００３０】
制御装置２００は、微粒子検査装置１００の各部を制御するためのものである。
制御装置２００は、ファン制御部２１２（２１２ａ，２１２ｂ）、温調部２１３、配管ヒータ制御部２１４、分析制御部２１５を有し、さらに各部２１２〜２１５を制御する制御部２１１を有している。
制御部２１１及び各部２１２〜２１５は、記憶装置２９１に格納されているプログラムが、メモリ２１０に展開され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２９２によって実行されることで具現化する。
【００３１】
ファン制御部２１２（２１２ａ，２１２ｂ）は、排気ファン１０７（１０７ａ，１０７ｂ）それぞれの制御を行う。
温調部２１３は、温度センサ１１０から得られる温度情報を基に加熱ヒータ１０９の温度を制御することで加熱ブロック１０４の温度制御を行う。
配管ヒータ制御部２１４は、配管ヒータ１１２の温度又は発熱量を制御する。
分析制御部２１５は、分析装置１０５から微粒子の分析結果を受け取り、その分析結果に基づいて微粒子が爆発物であるか否かの判定等を行う。
なお、制御装置２００と、微粒子検査装置１００とが一体となっていてもよい。
【００３２】
（処理）
次に、微粒子検査装置１００が微粒子１０を検出、分析するまでの手順を説明する。
ここでは、捕集口１０１ａで捕集された微粒子１０ａが検出されるまでの手順を説明し、捕集口１０１ａで捕集された微粒子１０ａが検出されるまでの手順の説明を省略する。これは、捕集口１０１ｂで捕集された微粒子１０ｂが検出されるまでの手順は、捕集口１０１ａで捕集された微粒子１０ａが検出されるまでの手順と同様であるためである。
【００３３】
まず、検出対象である微粒子１０ａは何らかの手段によりそれが付着していた対象物から剥離され、捕集口１０１ａ近傍に搬送され、捕集口１０１ａに捕集される。対象物からの微粒子１０ａの剥離手法は後記する。
そして、捕集口１０１ａに捕集された微粒子１０ａは、排気ファン１０７ａにより発生された気流により、大量の空気と共に、捕集口１０１ａから導入管１０６ａを通って遠心分離装置１０２ａに導入される。
なお、図１における微粒子１０ａを含んだ空気の流れを矢印１２１で示す。遠心分離装置１０２ａに導入された微粒子１０ａは、サイクロン現象と呼ばれる遠心分離の原理により大量の空気から分離されることで濃縮される。
【００３４】
すなわち、遠心分離装置１０２ａ内において、微粒子１０ａを含んだ空気の流れ１２１は、遠心分離装置１０２ａの回転気流１２２によって円筒部内壁に沿って回転しながら降下していく。
この時、遠心分離装置１０２ａの中心では、中心圧力が遠心力の影響を受けて低くなることで上昇気流１２５を生じており、この上昇気流１２５により、遠心分離装置１０２ａの外部に排気ファン１０７ａを通って大量の空気が排出される。
このような回転気流１２２が発生している遠心分離装置１０２ａ内部では、質量が大きい微粒子１０ａは外方へ分離されて内壁面と衝突することで運動エネルギを失う。運動エネルギを失った微粒子１０ａは壁面にそって下方へ沈降していくことになり、結果として、微粒子１０ａは大量の空気から分離されることとなる。
このようにして、遠心分離装置１０２ａは微粒子１０ａを空気から分離するとともに濃縮する。
【００３５】
遠心分離装置１０２ａによって、空気から分離された微粒子１０ａは、重力の影響と分析装置１０５からの吸引の影響を受け、分岐管１０８を通過して加熱ブロック１０４における加熱フィルタ１０３に到達する（矢印１２３）。
加熱フィルタ１０３は分析する微粒子１０ａを加熱気化（蒸気化）させるために好適な温度に加熱保持されている。この加熱フィルタ１０３と微粒子１０ａが接触等することによって、微粒子１０ａから蒸気成分が発生する。発生した蒸気成分は分析装置１０５の吸引の影響を受けることで、配管１１１を通って分析装置１０５へ導入される（矢印１２４）。
【００３６】
このとき、配管１１１の内壁温度が低いとコールドスポットと呼ばれる現象により微粒子１０ａの蒸気成分が配管１１１内壁に凝縮してしまう。この問題を避けるため、前記したように配管１１１は配管ヒータ１１２により加熱フィルタ１０３と同程度の温度に加熱保持されている。
【００３７】
そして、微粒子１０ａの蒸気成分は分析装置１０５によって分析される。例えば、分析装置１０５として質量分析装置が用いられている場合、検出された物質のプロファイルと、予め入力されている爆発物のデータのプロファイルとが比較されることによって微粒子１０ａの成分分析が行われる。分析結果は制御装置２００へ送られる。
【００３８】
遠心分離装置１０２で分離される微粒子１０の大きさは遠心分離装置１０２におけるサイクロンの形状と入口流速により定まることから、遠心分離装置１０２ａと遠心分離装置１０２ｂとを同様の遠心分離装置１０２とすれば、一つの微粒子検査装置１００で、これまでの２倍の微粒子１０の捕集、分析が可能となる。また、遠心分離装置１０２ａと遠心分離装置１０２ｂとで形状や入口流速が異なるようにする場合、それぞれの遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂで分離濃縮される微粒子１０のサイズが異なるため、複数種類の微粒子１０を選択的に捕集することが可能になる。
【００３９】
本実施形態では、数ナノグラムから数マイクログラムの微粒子１０が捕集口１０１で捕集された場合、微粒子１０の種類によるが、３秒程度以下の時間で微粒子１０を分析することが可能である。
【００４０】
（第１実施形態の効果）
本実施形態に係る微粒子検査システム１は以下のような効果を有する。
（１）それぞれの捕集口１０１（１０１ａ，１０１ｂ）から取り込まれた微粒子１０は、個々の遠心分離装置１０２（１０２ａ，１０２ｂ）で別々に分離濃縮される。このため、本実施形態による微粒子検査装置１００は、微粒子１０を濃縮して捕集する効率を全く損なうことがなく、一つの分析装置１０５を用いて、複数の、一般的な微粒子検査装置に相当する機能を有することができる。これにより、本実施形態に係る微粒子検査装置１００は省スペース化を実現することができる。
【００４１】
（２）本実施形態に係る微粒子検査装置１００は、比較的高価な分析装置１０５を１台のみ設けている。そのため、本実施形態に係る微粒子検査装置１００は、１台分の分析装置１０５のコストで、一般的な微粒子検査装置を複数台設置したものと同様の機能を有することができる。つまり、コストパフォーマンスの向上を図ることができる。
【００４２】
（３）第１実施形態による微粒子検査装置１００は、遠心分離装置１０２を捕集口１０１に対して独立に設置できる。つまり、個々の遠心分離装置１０２に対し、１つの捕集口１０１を設けている。そのため、本実施形態による微粒子検査装置１００は、個々の遠心分離装置１０２において濃縮すべき微粒子１０についてのサイズ等の分級性能をまったく損なうことがない。そして、第１実施形態に係る微粒子検査装置１００は、濃縮すべき微粒子１０についてのサイズ等の分級性能をまったく損なうことなく、一つの分析装置１０５を用いて一般的な微粒子検査装置を複数台設置したものと同様の機能を有することができる。
【００４３】
（４）本実施形態に係る微粒子検査装置１００は、物理的な切替機構を用いずに一つの分析装置１０５に対して複数の捕集装置を接続することが可能となる。そのため、本実施形態に係る微粒子検査装置１００は、時間当たりの処理能力の向上や、高い耐久性や、長期間のメンテナンスフリー性等をすべて備えることができる。
【００４４】
さらに、導入管１０８における合流箇所より下流側に加熱フィルタ１０３が設けられることによって、微粒子検査装置１００を質量分析器として用いることができる。そして、導入管１０８における合流箇所より下流側に加熱フィルタ１０３が設けられることによって、加熱フィルタ１０３を１つ設ければよいので、コストを抑えることができる。
【００４５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第１実施形態における微粒子検査システム１を適用したセキュリティゲートシステム２Ａ（図４）について説明する。
（外観）
図２は、第２実施形態に係るセキュリティゲートシステムの外観例を示す図である。
セキュリティゲートは、微粒子剥離部（剥離部）３０１（３０１ａ，３０１ｂ）、カードリーダ３０２（３０２ａ，３０２ｂ）、捕集口１０１（１０１ａ，１０１ｂ）、ゲートフラップ３０３（３０３ｂ）を有する。なお、ゲートフラップ３０３ｂの反対側にもゲートフラップが存在するが、図２では図示省略してある。
【００４６】
微粒子剥離部３０１（３０１ａ，３０１ｂ）は、検査対象となる対象人物２０が所持しているＩＣ（Integrated Circuit）カード（情報記録媒体）等から微粒子を剥離するためのものである。
カードリーダ３０２（３０２ａ，３０２ｂ）は、ＩＣカード等からＩＤ（Identification）等の情報を読み取るものである。
捕集口１０１（１０１ａ，１０１ｂ）は、図１に示す捕集口１０１（１０１ａ，１０１ｂ）と同様、ＩＣカード等から剥離された微粒子を捕集するものである。
ゲートフラップ３０３（３０３ｂ）は、微粒子検査システムが爆発物を検知すると閉じるものである。本実施形態では、ゲートフラップ３０３は、通常時は閉じているが、微粒子検査システムが爆発物を検知しなければ開くものを想定している。しかしながら、これに限らず、通常時は開いており、微粒子検査システムが爆発物を検知すると閉じるゲートフラップ３０３が用いられてもよい。また、それ以外でもよい。
【００４７】
この例では、対象人物２０は、矢印に示す方向に沿ってセキュリティゲート３００を通過する。セキュリティゲート３００は、対象人物２０がセキュリティゲート３００を通過する際に、ＩＣカード等から情報を読み取ると共に、ＩＣカード等から微粒子の回収を行う。回収された微粒子は、微粒子検査システム１Ａ（図４）によって爆発物であるか否かの判定を行われる。
【００４８】
（剥離手法）
図３は、図２に示すセキュリティゲートのＡ−Ａ断面の一部を示した図である。
図３において、ＩＣカード３０に付着している微粒子１０ａを剥離、捕集する手法を説明する。ここでは、微粒子剥離部３０１ａによる微粒子の剥離手法について説明しているが、微粒子剥離部３０１ｂによる微粒子剥離手法も同様であるので、微粒子剥離部３０１ｂについては説明を省略する。
図３に示すように、微粒子剥離部３０１ａは、剥離部としての圧縮空気噴射ノズル（以下、噴射ノズル３１１ａと称する）が備えられている。
対象人物２０（図２）がＩＣカード３０をカードリーダ３０２ａに接近させると、カードリーダ３０２ａはＩＣカード３０の近接を検知して、ＩＣカード３０から情報を非接触で読み取る。
【００４９】
そして、カードリーダ３０２ａによる情報の取得と同時、又は、情報の取得後、直ちに微粒子剥離部３０１ａの噴射ノズル３１１ａからパルス状の圧縮空気が一定時間噴射される。このように、噴射ノズル３１１ａから噴射される圧縮空気によって、ＩＣカード３０の表面に付着している微粒子１０ａが剥離される。
【００５０】
噴射圧力は、例えば、０．０５ＭＰａ〜０．１ＭＰａ程度であることが望ましい。また、噴射ノズル３１１ａは、１〜５回／秒程度の頻度で圧縮空気を噴射することが望ましいが、これらの噴射圧力や、噴射頻度に限らない。
【００５１】
ＩＣカード３０から剥離された微粒子１０ａは、噴射ノズル３１１ａによって噴射される圧縮空気により生じた空気流により捕集口１０１ａ方向へ移送され、捕集口１０１ａにより捕集される。
このように、捕集口１０１の近傍に物質剥離部３０１を設けることで、検査対象物に付着している微粒子１０の捕集を確実に行うことができる。
また、捕集口１０１の近傍にカードリーダ３０２を配置することにより、ＩＣカード３０の情報読取と、ＩＣカード３０由来の微粒子１０ａの捕集を同時に行うことができる。
【００５２】
（システム構成）
図４は、第２実施形態に係るセキュリティゲートシステムの詳細な構成例を示す図である。
図４では、図１と異なる点について説明し、図１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４に示すセキュリティゲートシステム（物質検査システム）２Ａは、２つのセキュリティゲート３００ａ，３００ｂ（３００）と、微粒子検査システム１Ａとを有する。
セキュリティゲート３００ａ，３００ｂは、カードリーダ３０２（３０２ａ，３０２ｂ）、ゲートフラップ３０３（３０３ａ，３０３ｂ）を有している。各部３０１〜３０３（３０１ａ〜３０３ａ，３０１ｂ〜３０３ｂ）、
また、微粒子剥離部３０１（図２、図３）を構成する噴射ノズル３１１（３１１ａ，３１１ｂ）は、図２、図３で説明済みであるので、ここでは説明を省略する。
なお、図４に示す符号３２１（３２１ａ，３２１ｂ）は、噴射ノズル３１１（３１１ａ，３１１ａ）の噴射を制御する電磁弁であり、微粒子剥離部３０１（３０１ａ，３０１ｂ）（図２、図３）を構成するものである。
制御装置２００Ａについては後記する。
また、微粒子検査装置１００の構成は第１実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
図５は、第２実施形態に係る制御装置の構成例を示す図である。なお、図５において、図１と同様の要素については同一の符号を付して説明を省略する。
制御装置２００Ａは、図１の制御装置２００に示す構成に加えて、カードリーダ制御部２２１（２２１ａ，２２１ｂ）、噴射ノズル制御部２２２（２２２ａ，２２２ｂ）、ゲートフラップ制御部２２３（２２３ａ，２２３ｂ）を有している。
カードリーダ制御部２２１（２２１ａ，２２１ｂ）は、カードリーダ３０２（３０２ａ，３０２ｂ）による情報の読み取りを制御する。
噴射ノズル制御部２２２（２２２ａ，２２２ｂ）は、噴射ノズル３１１（３１１ａ，３１１ｂ）における電磁弁３２１（３２１ａ，３２１ｂ）を制御し、噴射ノズル３１１から噴射されるパルス状の圧縮空気の噴射頻度や回数を制御する。
ゲートフラップ制御部２２３（２２３ａ，２２３ｂ）はゲートフラップ３０３（３０３ａ，３０３ｂ）の開閉を制御する。
また、制御部２１１Ａは、各部２１２〜２１５，２２１〜２２３を制御する。
なお、制御部２１１Ａ及び各部２１２〜２１５，２２１〜２２３は、記憶装置２９１に格納されているプログラムが、メモリ２１０に展開され、ＣＰＵ２９２によって実行されることで具現化する。
【００５４】
（フローチャート）
図６は、第２実施形態に係るセキュリティゲートシステムの動作手順を示すフローチャートである。適宜、図２〜図５を参照する。
本実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａは、図６に示すフローチャートに従い、２つのセキュリティゲート３００ａ，３００ｂを排他的に動作させる。このようにすることで、どちらのセキュリティゲート３００ａ，３００ｂにて爆発物が検知されたかを特定することが可能となる。
図６では、セキュリティゲート３００ａにおける処理を中心に説明しているが、セキュリティゲート３００ｂでも同様の処理が行われる。
【００５５】
まず、制御装置２００Ａのカードリーダ制御部２２１ａは、セキュリティゲート３００ａ側のカードリーダ３０２ａを待機状態とする（Ｓ１０１）。このとき、カードリーダ制御部２２１ａは、例えば、カードリーダ３０２ａの図示しない表示部を待機状態を示す「青」で表示させる。
また、ゲートフラップ制御部２２３ａはゲートフラップ３０３ａを「閉」状態で待機させる（Ｓ１０２）。
さらに、噴射ノズル制御部２２２ａは噴射ノズル３１１ａの電磁弁３２１ａを制御することで噴射ノズル３１１ａを待機状態にする（Ｓ１０３）。
【００５６】
次に、カードリーダ制御部２２１ａは、カードリーダ３０２ａにおいて、情報取得を検知したか否かを判定する（Ｓ１０４）。
ステップＳ１０４の結果、カードリーダ制御部２２１ａが情報取得を検知していない場合（Ｓ１０４→Ｎｏ）、制御部２１１ＡはステップＳ１１４に処理を進める。
【００５７】
ステップＳ１０４の結果、カードリーダ制御部２２１ａが情報取得を検知した場合（Ｓ１０４→Ｙｅｓ）、カードリーダ制御部２２１ａは制御部２１１ａにセキュリティゲート３００ａ側において、ＩＣカード３０の情報取得を検知した旨を通知する（Ｓ１０５）。
なお、ステップＳ１０４で情報取得が検知されたことは、制御装置２００Ａが捕集口１０１ａにおける微粒子１０ａの捕集を検知したことにもなる。
また、ステップＳ１０４で情報取得が検知された後、カードリーダ制御部２２１ａはカードリーダ３０２ａの動作を禁止してもよい。同様に、噴射ノズル制御部２２２ａは噴射ノズル３１１ａの動作を禁止してもよい。さらに、ゲートフラップ制御部２２３ａはゲートフラップ３０３ａの動作を禁止してもよい。
そして、噴射ノズル制御部２２２ａは噴射ノズル３１１ａから圧縮空気を噴射させる（Ｓ１０６）。噴射ノズル３１１ａから圧縮空気が噴射されることにより、微粒子１０ａがＩＣカード３０から剥離される。
【００５８】
そして、ＩＣカード３０から剥離された微粒子１０ａは、捕集口１０１ａによって捕集され、遠心分離装置１０２ａに移送される。
遠心分離装置１０２ａは、移送された微粒子１０ａを遠心分離することで、空気から微粒子１０ａを分離し、濃縮する（Ｓ１０７）。
分離、濃縮された微粒子１０ａは、加熱ブロック１０４における加熱フィルタ１０３に接触等することによって加熱され（Ｓ１０８）、蒸気化される。
【００５９】
そして、分析装置１０５が蒸気化された微粒子１０ａを分析する（Ｓ１０９）。
分析装置１０５は、分析結果を制御装置２００Ａへ送り、制御装置２００Ａの分析制御部２１５が、爆発物を検知したか否かを判定する（Ｓ１１０）。
ステップＳ１１０の結果、爆発物を検知した場合（Ｓ１１０→Ｙｅｓ）、制御部２１１Ａは検知処理を行い（Ｓ１１１）、ステップＳ１０１へ処理を戻す。検知処理において、例えば、制御装置２００Ａのゲートフラップ制御部２２３ａがゲートフラップ３０３ａを閉じ、図示しないセキュリティシステムに警報させる。この際、制御部２１１Ａが、カードリーダ３０２ａで読み込まれたＩＣカード３０の情報と爆発物検知の結果とを結びつけて、図示しないセキュリティシステムに警報させる。つまり、制御部２１１Ａは、分析装置１０５の分析結果と、ＩＣカード３０から読み取った情報とを関連付ける。なお、分析装置１０５の分析結果と、ＩＣカード３０から読み取った情報との関連付けは、爆発物の検知・不検知にかかわらず行われてもよい。
このようにすることで、爆発物を所有している対象人物２０（図２）の特定が容易となる。
【００６０】
また、ステップＳ１１１の検知処理の終了後、制御部２１１ＡがステップＳ１０１へ処理を戻すことで、爆発物を検知した場合であっても、セキュリティゲートシステム２Ａは通常通りの処理を続ける。このようにすることで、爆発物を所持している対象人物２０（図２）に気付かれることなく、安全な場所で該人物を確保することができる。
なお、爆発物を所持している対象人物２０をその場で確保したい場合、ステップＳ１１１の後、制御部２１１Ａが処理を終了するようにしてもよい。
【００６１】
ステップＳ１１０の結果、爆発物を検知していない場合（Ｓ１１０→Ｎｏ）、制御部２１１Ａがセキュリティゲート３００ａ側の検査が終了した旨をセキュリティゲート３００ｂ側のカードリーダ制御部２２１ｂ、噴射ノズル制御部２２２ｂ、ゲートフラップ制御部２２３ｂへ通知する（Ｓ１１２）。
そして、ゲートフラップ制御部２２１ａは、ゲートフラップ３０３ａを「開」状態とする（Ｓ１１３）。
【００６２】
次に、制御部２１１Ａはセキュリティゲート３００ｂ側のカードリーダ制御部２２１ｂから、ＩＣカード３０の情報取得の通知を受信したか否かを判定する（Ｓ１１４）。この通知は、セキュリティゲート３００ｂ側におけるステップＳ１０５の段階で通知されたものである。
ステップＳ１１４の結果、セキュリティゲート３００ｂ側からＩＣカード３０の情報取得の通知を受信していない場合（Ｓ１１４→Ｎｏ）、制御部２１１ＡはステップＳ１０１に処理を戻す。
【００６３】
ステップＳ１１４の結果、セキュリティゲート３００ｂ側からＩＣカード３０の情報取得の通知を受信した場合（Ｓ１１４→Ｙｅｓ）、噴射ノズル制御部２２２ａは噴射ノズル３１１ａによる圧縮空気の噴射を禁止する（Ｓ１１５）。
続いて、カードリーダ制御部２２２ａはセキュリティゲート３００ａ側のカードリーダ３０２ａを読込を禁止する（Ｓ１１６）。このとき、カードリーダ制御部２２１ａはセキュリティゲート３００ａ側のカードリーダ３０２ａの図示しない表示部を、例えば禁止状態である「赤」で表示させる。
さらに、ゲートフラップ制御部２２３ａはゲートフラップ３０３ａを開禁止状態（禁止）とする（Ｓ１１７）。
ステップＳ１１５〜Ｓ１１７の処理により、捕集口１０１ａは微粒子１０ａの捕集が禁止される。
【００６４】
次に、制御部２１１Ａはセキュリティゲート３００ｂ側から検査終了通知を受信したか否かを判定する（Ｓ１１８）。この通知は、セキュリティゲート３００ｂ側におけるステップＳ１１２の段階で通知されたものとである。
ステップＳ１１８の結果、セキュリティゲート３００ｂ側から検査終了通知を受信していない場合（Ｓ１１８→Ｎｏ）、制御部２１１ＡはステップＳ１１５に処理を戻す。
ステップＳ１１８の結果、セキュリティゲート３００ｂ側から検査終了通知を受信した場合（Ｓ１１８→Ｙｅｓ）、制御部２１１ＡはステップＳ１０１に処理を戻す。すなわち、制御部２１１Ａは、噴射ノズル３１１ａによる噴射の禁止、カードリーダ３０２ａによる情報読込の禁止、ゲートフラップ３０３ａによる開禁止状態（禁止）を解除する。これは、セキュリティゲート３００ａ側で捕集された微粒子１０ａと、セキュリティゲート３００ｂ側で捕集された微粒子１０ｂとが混合しないようにするためである。
【００６５】
第２実施形態によれば、ＩＣカード３０等の認証を行うとともに、ＩＣカード３０に付着した微粒子１０の検査を行うことができる。
また、第２実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａは、例えば、セキュリティゲート３００ａがＩＣカード３０からの情報取得を検知すると、セキュリティゲート３００ａ側の微粒子検査が終了するまで、セキュリティゲート３００ｂ側のカードリーダ３０２ｂや、噴射ノズル３１１ｂの動作を停止する。逆も同様である。このようにすることで、第２実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａは、検査対象となっている微粒子１０がどちらのセキュリティゲート３００で取得された微粒子１０なのかを特定することができる。
【００６６】
また、本実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａは、それぞれの遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂから分析装置１０５までの長さを同じとしている。このようにすることで、セキュリティゲートシステム２Ａは、ＩＣカード３０からの情報取得検知と同時にセキュリティゲート３００の動作を禁止させ、分析装置１０５の分析終了とともにセキュリティゲート３００の動作禁止を解除しても、２つのセキュリティゲート３００から取得した微粒子１０が混合して解析されることがない。
【００６７】
このようなセキュリティゲートシステム２Ａは、ＩＣカード３０等による認証を行う空港、港湾、駅改札、商業施設、オフィスビル、アミューズメント施設等の公共施設における入退管理への適用が可能である。
【００６８】
［第３実施形態］
（フローチャート）
図７は、第３実施形態に係るセキュリティゲートシステムの動作手順を示すフローチャートである。
なお、第３実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａの構成は、図２〜図５に示されているものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
また、図７において、図６と同様の処理については、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
図７に示される処理において、図６で示される処理と異なる点は、ステップＳ１１７の後、制御部２１１Ａがセキュリティゲート３００ａ側の禁止時間が終了したか否かを判定する（Ｓ１１８Ａ）点である。禁止時間とは、セキュリティゲート３００ｂ側から情報取得の通知を受信してから噴射ノズル３１１ａ、カードリーダ３０２ａ、ゲートフラップ３０３ａの動作を禁止する時間である。禁止時間は、後記する方法によって予め一定時間として設定されている。
【００６９】
ステップＳ１１８Ａの結果、禁止時間が終了していない場合（Ｓ１１８Ａ→Ｎｏ）、制御部２１１ＡはステップＳ１１５へ処理を戻す。
ステップＳ１１８Ａの結果、禁止時間が終了している場合（Ｓ１１８Ａ→Ｙｅｓ）、制御部２１１ＡはステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００７０】
（禁止時間）
前記した第２実施形態では、例えば、セキュリティゲート３００ａがＩＣカード３０からの情報を取得すると、セキュリティゲート３００ｂは、セキュリティゲート３００ａ側の微粒子検査が完了するまで、噴射ノズル３１１ｂ、カードリーダ３０２ｂ、ゲートフラップ３０３ｂの動作を禁止する。
これに対して、第３実施形態では、禁止時間が終了すれば、情報を取得したセキュリティゲート３００ａ側の微粒子検査が完了していなくても、噴射ノズル３１１ｂ、カードリーダ３０２ｂ、ゲートフラップ３０３ｂの動作禁止を解除するものである。
以下、このことを説明する。
【００７１】
図８は、第３実施形態におけるセキュリティゲートシステムにおける動作タイムチャートの例を示す図である。適宜、図４、図５を参照する。
図８（ａ）では、上段から順にカードリーダ３０２ａによる情報取得の検知、噴射ノズル３１１ａからの圧縮空気の噴射、セキュリティゲート３００ａに由来する爆発物検知のタイムチャートをそれぞれ示している。
図８（ｂ）では、上段から順にカードリーダ３０２ｂによる情報取得の検知、噴射ノズル３１１ｂからの圧縮空気の噴射、セキュリティゲート３００ｂに由来する爆発物検知のタイムチャートをそれぞれ示している。
【００７２】
セキュリティゲート３００ａにおいて、カードリーダ３０２ａがＩＣカード３０を認識すると（時刻Ｔ１０１）、微粒子１０を剥離するために噴射ノズル３１１ａからパルス状の圧縮空気の噴射が行われる（時刻Ｔ１０２〜Ｔ１０３）。その後、時刻Ｔ１０４で分析制御部２１５が、セキュリティゲート３００ａに由来する爆発物を検知したものとする。
このカードリーダ３０２ａによる検知から噴射ノズル３１１ａによる圧縮空気の噴射が終了するまでの時間をＴａ１０１とする。
【００７３】
そして、カードリーダ３０２ａがＩＣカード３０を認識すると、セキュリティゲート３００ｂ側のカードリーダ３０２ｂと、噴射ノズル３１１ｂが動作禁止となる。このとき、図８では図示していないがゲートフラップ３０３ｂも動作禁止（開禁止）となる。カードリーダ３０２ｂ、噴射ノズル３１１ｂ、ゲートフラップ３０３ｂの動作が禁止される時間（禁止時間）Ｔｂ１１１は、図８では時刻Ｔ１０１〜Ｔ１０３までの間の時間、すなわちＴａ１０１となる。
【００７４】
同様に、セキュリティゲート３００ｂにおいて、カードリーダ３０２ｂがＩＣカード３０を認識すると（時刻Ｔ１１１）、微粒子１０を剥離するために噴射ノズル３１１ｂからパルス状の圧縮空気の噴射が行われる（時刻Ｔ１１２〜Ｔ１１３）。その後、時刻Ｔ１１４で分析制御部２１５が、セキュリティゲート３００ｂに由来する爆発物を検知したものとする。
このカードリーダ３０２ｂによる検知から噴射ノズル３１１ｂによる圧縮空気の噴射が終了するまでの時間をＴｂ１０１とする。
そして、カードリーダ３０２ｂがＩＣカード３０を認識すると、セキュリティゲート３００ａ側のカードリーダ３０２ａと、噴射ノズル３１１ａが動作禁止となる。このとき、図８では図示していないがゲートフラップ３０３ａも動作禁止（開禁止）となる。カードリーダ３０２ｂ、噴射ノズル３１１ｂ、ゲートフラップ３０３ｂの動作が禁止される時間（禁止時間）Ｔａ１１１は、図８では時刻Ｔ１１１〜Ｔ１１３までの間の時間、すなわちＴｂ１０１となる。
【００７５】
ここで、噴射ノズル３１１ａによる圧縮空気の噴射終了から、分析制御部２１５が爆発物を検知するまでの時間を検査待ち時間Ｔａ１０２とする。つまり、検査待ち時間Ｔａ１０２は、時刻Ｔ１０３〜Ｔ１０４である。検査待ち時間Ｔａ１０２は検査対象となる爆発物微粒子１０の種類により変動する。例えば、検知待ち時間Ｔａ１０２は、ＴＮＴ（Trinitrotoluene）微粒子であれば２秒程度、軍用爆薬等では５秒程度と予測できる。ここでは、セキュリティゲート３００ａ側の検知時刻Ｔ１０４の変動を検知期待時間Ｔａ１０３とする。検知期待時間Ｔａ１０３は、分析装置１０５における物質の分析に要する期待時間である。
検知期待時間Ｔａ１０３は、予め設定しておくことができるので、検査期待時間Ｔａ１０３は数秒程度の定まった時間として扱うことができる。つまり、検査期待時間Ｔａ１０３は、所定の期間として、予め設定しておくことができる。
【００７６】
同様に、セキュリティゲート３００ｂ側の検査待ち時間をＴｂ１０２とし、検知期待時間をＴｂ１０３とする。
【００７７】
このような、検知期待時間Ｔａ１０３，Ｔｂ１０３及び禁止時間Ｔａ１１１，Ｔｂ１１１は予め記憶装置２９１に記憶・設定されている。
【００７８】
第２実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａは、例えばセキュリティゲート３００ａが情報取得を検知すると、セキュリティゲート３００ａ側の検査が終了するまで、セキュリティゲート３００ｂの各部２２１ｂ〜２２３ｂを動作禁止にすることが望ましい。
しかしながら、第３実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａは、設定された禁止時間Ｔｂ１１１のみセキュリティゲート３００ｂの各部２２１ｂ〜２２３ｂを動作禁止とすればよい。そのため、第３実施形態に係るセキュリティゲート２Ａは、禁止時間を短縮することができ、効率的なセキュリティゲートシステム２Ａの動作を実現することができる。
【００７９】
ところで、禁止時間Ｔａ１１１，Ｔｂ１１１は検知期待時間の長さに依存する。すなわち、セキュリティゲート３００ａ側の検知期待時間Ｔａ１０３と、セキュリティゲート３００ｂ側の検知期待時間Ｔｂ１０３とが重複しないようにすればよい。
【００８０】
図９は、認証・噴射時間と比して、検知期待時間が長い場合における禁止時間の例を示す図である。
ここで、図９（ａ）では、上段から順にカードリーダ３０２ａによる情報取得の検知、噴射ノズル３１１ａからの圧縮空気の噴射、セキュリティゲート３００ａ由来の爆発物検知のタイムチャートをそれぞれ示している。
そして、図９（ａ）において、時刻Ｔ２０１はカードリーダ３０２ａが情報取得を検知した時刻である。そして、時刻Ｔ２０２は噴射ノズル３１１ａによる圧縮空気の噴射が始まった時刻であり、時刻Ｔ２０３は圧縮空気の噴射が終了した時刻である。そして、Ｔａ２０３は検知期待時間である。図９（ａ）において、セキュリティゲート３００ａ由来の爆発物を検知した時刻は図示省略してある。
【００８１】
また、図９（ｂ）では、上段から順にカードリーダ３０２ｂによる情報取得の検知、噴射ノズル３１１ｂからの圧縮空気の噴射、セキュリティゲート３００ｂ由来の爆発物検知のタイムチャートをそれぞれ示している。
ここで、Ｔｂ２０１は、セキュリティゲート３００ａがＩＣカード３０からの情報を取得したことを受けたことによるセキュリティゲート３００ｂ側の禁止時間である。
【００８２】
図９（ａ）に示すように、検知期待時間Ｔａ２０３が長い場合、セキュリティゲート３００ｂ側の検知期待時間が重複しないようにするため、セキュリティゲート３００ｂ側の禁止時間Ｔｂ２０１も長くなる。
【００８３】
このように、本実施形態では、セキュリティゲート３００ａ側と、セキュリティゲート３００ｂ側とで検知期待時間Ｔａ１０３，Ｔｂ１０３（図８）が重複しないように禁止時間Ｔａ１１１，Ｔｂ１１１（図８）が設定される。このように禁止時間Ｔａ１１１，Ｔｂ１１１が設定されることで、分析装置１０５は、セキュリティゲート３００ａ側で取得された微粒子１０ａと、セキュリティゲート３００ｂ側で取得された微粒子１０ｂとを同時に分析することがなくなる。従って、検知期待時間Ｔａ１０３，Ｔｂ１０３（図８）内で爆発物が検知された場合、分析制御部１０５はこの爆発物がセキュリティゲート３００ａ側に由来するものか、セキュリティゲート３００ｂ側に由来するものかを判定することができる。
【００８４】
また、本実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａは、第２実施形態と異なり、情報取得を検知した側のセキュリティゲート３００に由来の微粒子１０の検査が終了しなくても、禁止時間が終了すれば、情報取得を検知していない側のセキュリティゲート３００の動作禁止を解除できる。そのため、情報取得を検知していない側のセキュリティゲート３００の動作禁止時間を短縮することができ、検査効率を向上させることができる。
【００８５】
また、本実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ａは、既存の認証システムと微粒子検査システム１Ａとの併設が可能となる。
【００８６】
［第４実施形態］
次に、図１０〜図１５を参照して、本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態では、荷物に付着した微粒子１０の検査を行うことができるセキュリティゲートシステムについて説明する。
（システム構成）
図１０は、第４実施形態に係るセキュリティゲートシステムの詳細な構成例を示す図である。
なお、図１０のセキュリティゲートシステム（物質検査システム）２Ｂにおいて、図１、図４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。すなわち、図１０において、微粒子検査システム１Ｂの微粒子検査装置１００は図１に示す微粒子検査装置１００と同様であり、セキュリティゲート３００ａは図４のセキュリティゲート３００ａと同様の構成であるため、説明を省略し、手荷物検査部４００及び制御装置２００Ｂの構成について説明を行う。
【００８７】
手荷物検査部４００は、ベルトコンベア４０１と、微粒子剥離部３０１ｃ（３０１）、ラインセンサ４０２を有している。
ベルトコンベア４０１は、手荷物４１１を搬送するものであり、駆動部４０３により駆動するものである。
微粒子剥離部３０１ｃ（３０１）の噴射ノズル３１１ｃ（３０１）は、電磁弁３２１ｃ（３２１）によって、パルス状の圧縮空気が一定時間噴射されるものである。
ラインセンサ４０２は、ベルトコンベア４０１上の手荷物４１１を検出するものである。
捕集口１０１ｃ（１０１）は、手荷物４１１から剥離された微粒子１０ｃを捕集し、導入管１０６ｂに捕集した微粒子を導入するものである。
制御装置２００Ｂについては後記する。
【００８８】
図１１は、第４実施形態に係る制御装置の構成例を示す図である。なお、図１１において、図１と同様の要素については同一の符号を付して説明を省略する。
制御装置２００Ｂは、第１実施形態の制御装置２００に示す構成に加えて、カードリーダ制御部２２１（２２１ａ）、噴射ノズル制御部２２２（２２２ａ，２２２ｃ）、ゲートフラップ制御部２２３（２２３ａ）、ベルトコンベア制御部２３１及びラインセンサ検知制御部２３２を有する。
【００８９】
カードリーダ制御部２２１ａ、噴射ノズル制御部２２２ａ、ゲートフラップ制御部２２３ａは、第２実施形態のカードリーダ制御部２２１ａ、噴射ノズル制御部２２２ａ、ゲートフラップ制御部２２３ａと同様であるので、ここでは説明を省略する。
ベルトコンベア制御部２３１は、ベルトコンベア４０１の駆動部４０３を制御することによって、ベルトコンベア４０１の動作を制御する。
噴射ノズル制御部２２２ｃは、手荷物検査部４００における噴射ノズル３１１ｃ（３１１）の電磁弁３２１ｃ（３２１）を制御し、噴射ノズル３１１ｃから噴射されるパルス状の圧縮空気の噴射頻度や回数を制御する。
また、ラインセンサ検知制御部２３２は、ラインセンサ４０２から送られる信号を処理する。
【００９０】
制御部２１１Ｂ及び各部２１２〜２１５，２２１〜２２３，２３１，２３２は、記憶装置２９１に格納されているプログラムが、メモリ２１０に展開され、ＣＰＵ２９２によって実行されることで具現化する。
【００９１】
（処理概要）
次に、図１０を参照して、第４実施形態に係るセキュリティゲートシステムの手荷物検査部４００の動作概要を説明する。セキュリティゲートシステム２Ｂの詳細な動作については後記する。
まず、図１０の矢印４４１の方向に動いているベルトコンベア４０１に手荷物４１１が乗せられると、手荷物４１１はラインセンサ４０２に位置まで移動する。
手荷物４１１がラインセンサ４０２を通過する際に、制御装置２００Ｂは、ラインセンサ４０２によって手荷物４１１の大きさを測定する。ベルトコンベア４０１の移動速度が既知であれば、制御装置２００Ｂは、ラインセンサ４０２を通過する時間を基に、手荷物４１１の大きさを求めることができる。
【００９２】
その後、手荷物４１１は、噴射ノズル３１１ｃが発生させるパルス状の圧縮空気が噴射される位置まで移動する。
【００９３】
これらの情報を基に、噴射ノズル制御部２２２ｃは、手荷物４１１から効率的に微粒子１０ｃを剥離するために必要となるタイミングで電磁弁３２１ｃを動作させ、噴射ノズル３１１ｃにパルス状の圧縮空気を噴射させる。ベルトコンベア４０１の移動速度が既知であれば、制御部２１１Ｂは、パルス状の圧縮空気が噴射される位置まで手荷物４１１が移動するために必要な時間を算出することができる。この移動に必要な時間を基に、制御部２１１Ｂは、パルス状の圧縮空気が噴射されるエリアを手荷物４１１が通過する時刻を求め、さらに、この時刻を基に圧縮空気の噴射タイミングを決定する。これにより、手荷物４１１に付着している微粒子１０ｃが剥離される。
【００９４】
手荷物４１１から剥離された微粒子１０ｃは、噴射ノズル３１１ｃから噴射された圧縮空気による空気流により捕集口１０１ｃ方向へ移送され、捕集口１０１ｃに捕集される。つまり、捕集口１０１ｃは噴射ノズル３１１ｃの近傍に配置されている。
なお、図１０では、説明のためラインセンサ４０２、噴射ノズル３１１ｃがそれぞれ１つずつ設置されているものとしている。しかし、手荷物４１１の大きさは様々であるため、ラインセンサ４０２及び噴射ノズル３１１ｃは、例えば図１２、図１３に示すように複数組み合わせたものであることが望ましい。
【００９５】
（ラインセンサ）
図１２は、ラインセンサの配置構成例を示す図である。
図１２に示す例では、ラインセンサ４０２は、複数の発光部４２１ａ〜４２１ｄ、及び複数の受光部４２２ａ〜４２２ｄによって構成されている。発光部４２１ａ〜４２１ｄは、例えば赤外線レーザ４２３を照射する。各発光部４２１ａ〜４２１ｄ及び各受光部４２２ａ〜４２２ｄは、手荷物４１１に対して縦方向に配置されている。このような構成とすることで、ラインセンサ４０２は発光部４２１ａ〜４２２ｄから照射される赤外線レーザ４２３を受光部４２２ａ〜４２２ｄが検知するか否かにより、制御部２１１Ｂ（図１１）は手荷物４１１の大きさ（高さ）を検知することが可能となる。
【００９６】
（噴射ノズル）
図１３は、噴射ノズルの配置構成例を示す図である。
図１３に示す例では、噴射ノズル３１１ｃは、複数の噴射ノズル３１１ｃ−１〜３１１ｃ−４で構成されている。各噴射ノズル３１１ｃ−１〜３１１ｃ−４は、手荷物４１１に対して縦方向に配置されている。また、各噴射ノズル３１１ｃ−１〜３１１ｃ−４に対向して捕集口１０１ｃが設置されている。
噴射ノズル制御部２２２ｃ（図１１）は、ラインセンサ４０２で検知された手荷物４１１の高さ情報を基に、噴射ノズル３１１ｃ−１〜３１１ｃ−４の何れか又は複数から圧縮空気を噴射させる。これにより、手荷物４１１に付着していた微粒子１０ｃが捕集口１０１ｃに捕集される。
【００９７】
（フローチャート）
図１４は、第４実施形態に係るセキュリティゲートシステムにおける処理手順を示すフローチャートである。適宜、図１０、図１１、図１３を参照する。
本実施形態では、セキュリティゲート３００ａ、手荷物検査部４００を排他的に動作させる。このようにすることで、制御装置２００Ｂがセキュリティゲート３００ａ及び手荷物検査部４００のどちらで爆発物が検知されたかを特定することが可能となる。
以下、フローチャートを参照してその手法を説明するが、セキュリティゲート３００ａの処理は、図６のステップＳ１１４の処理において、制御部２１１Ｂが手荷物検査部４００から手荷物検知通知であることを除けば、図６の処理と同様である。そのため、セキュリティゲート３００ａの処理については説明を省略し、手荷物検査部４００の処理を中心に説明する。
【００９８】
まず、制御装置２００Ｂの噴射ノズル制御部２２２ｃは、噴射ノズル３１１ｃを待機状態とする（Ｓ２０１）。このとき、ベルトコンベア４０１は既に動いているが、図示しない赤外線センサがベルトコンベア４０１に備えられており、人物が近づくとベルトコンベア４０１が動き出すようにしてもよい。
続いて、ラインセンサ４０２制御部２３２は、ラインセンサ４０２で手荷物４１１を検知したか否かを判定する（Ｓ２０２）。ラインセンサ検知制御部２３２は、ラインセンサ４０２における受光部４２２ａ〜４２２ｄ（図１２）での赤外線レーザ４２３（図１２）の不検知を検知したか否かは判定することによって、ステップＳ２０２の判定を行う。
ステップＳ２０２の結果、手荷物４１１を検知していない場合（Ｓ２０２→Ｎｏ）、制御部２１１ＢはステップＳ２１１へ処理を進める。
【００９９】
ステップＳ２０２の結果、手荷物４１１を検知した場合、（Ｓ２０２→Ｙｅｓ）、ラインセンサ検知制御部２３２は、手荷物４１１が検知された旨を制御部２１１Ｂへ通知する（Ｓ２０３）。手荷物４１１の検知を通知された制御部２１１Ｂは、セキュリティゲート３００ａ側のカードリーダ制御部２２１ａ、噴射ノズル制御部２２２ａ、ゲートフラップ制御部２２３ａに手荷物４１１が検知された旨を通知する。
なお、ステップＳ２０２で手荷物４１１が検知されたことは、制御装置２００Ｂが捕集口１０１ｃにおける微粒子１０ｃの捕集を検知したことにもなる。
また、ステップＳ２０２で手荷物４１１が検知された後、ベルトコンベア制御部２３１、噴射ノズル制御部２２２ｃは、捕集された微粒子１０ｃの分析が完了するまで、ベルトコンベア４０１、噴射ノズル３１１ｃの動作を禁止してもよい。
【０１００】
次に、ベルトコンベア４０１によって手荷物４１１が噴射ノズル３１１ｃの位置まで移動すると、噴射ノズル制御部２２２ｃが噴射ノズル３１１ｃから圧縮空気がパルス状に噴射させる（Ｓ２０４）。噴射ノズル３１１ｃから圧縮空気が噴射されることにより、微粒子１０ｃが手荷物４１１から剥離される。
なお、前記したように、噴射ノズル３１１ｃによる噴射タイミングは、ベルトコンベア４０１の移動速度と、手荷物４１１の検知時刻等から制御部２１１Ｂが算出する。
【０１０１】
手荷物４１１から剥離された微粒子１０ｃは、捕集口１０１ｃによって捕集され、遠心分離装置１０２ｂに移送される。
遠心分離装置１０２ｂは、移送された微粒子１０ｃを遠心分離することで、空気から微粒子１０ｃを分離し、濃縮する（Ｓ２０５）。
分離、濃縮された微粒子１０ｃは、加熱ブロック１０４における加熱フィルタ１０３によって加熱され（Ｓ２０６）、蒸気化される。
【０１０２】
そして、分析装置１０５が蒸気化された微粒子１０ｃを分析する（Ｓ２０７）。
分析装置１０５は、分析結果を制御装置２００Ｂへ送り、分析制御部２１５が、爆発物を検知したか否かを判定する（Ｓ２０８）。
ステップＳ２０８の結果、爆発物を検知した場合（Ｓ２０８→Ｙｅｓ）、制御部２１１Ｂは検知処理を行い（Ｓ２０９）、ステップＳ２０１へ処理を戻す。検知処理において、制御部２１１Ｂは、例えば、制御装置２００Ｂのゲートフラップ制御部２２３ａがゲートフラップ３０２ａを閉じ、図示しないセキュリティシステムに警報させる。また、ベルトコンベア制御部２３１はベルトコンベア４０１を強制停止させる。この際、制御部２１１Ｂが、カードリーダ３０２ａで読み込まれたＩＣカード３０の情報と爆発物検知の結果とを結びつけて、図示しないセキュリティシステムに警報させる。つまり、制御部２１１Ｂは、分析装置１０５の分析結果と、ＩＣカード３０から読み取った情報とを関連付ける。このときのＩＣカード３０の情報は、手荷物４１１の検知から所定時間内に読みこまれたものとしてもよい。
【０１０３】
また、ステップＳ２０９の検知処理の終了後、制御部２１１ＢがステップＳ２０１へ処理を戻すことで、爆発物を検知した場合であっても、セキュリティゲートシステム２Ｂは通常通りの処理を続ける。このようにすることで、爆発物を所持している対象人物２０（図２）に気付かれることなく、安全な場所で該愛称人物２０や、手荷物４１１を確保することができる。
なお、爆発物を所持している手荷物４１１をその場で確保したい場合、ステップＳ２０９の後、制御部２１１Ｂが処理を終了するようにしてもよい。
【０１０４】
ステップＳ２０８の結果、爆発物を検知していない場合（Ｓ２０８→Ｎｏ）、制御部２１１Ｂが手荷物検査部４００側の検査が終了した旨をセキュリティゲート３００ａ側のカードリーダ制御部６２１ａ、噴射ノズル制御部２２２ａ、ゲートフラップ制御部２２３ａへ通知する（Ｓ２１０）。
次に、制御部２１１Ｂはセキュリティゲート３００ａ側のカードリーダ制御部２２１ａからＩＣカード３０（図３）の情報取得の通知を受信したか否かを判定する（Ｓ２１１）。この通知は、セキュリティゲート３００ａ側における図６のステップＳ１０５の段階で通知されたものである。
ステップＳ２１１の結果、セキュリティゲート３００ａ側からＩＣカード３０の情報取得の通知を受信していない場合（Ｓ２１１→Ｎｏ）、制御部２１１ＢはステップＳ２０１に処理を戻す。
【０１０５】
ステップＳ２１１の結果、セキュリティゲート３００ａ側からＩＣカード３０の情報取得の通知を受信した場合（Ｓ２１１→Ｙｅｓ）、噴射ノズル制御部２２２ｃは噴射ノズル３１１ｃによる噴射を禁止する（Ｓ２１２）。
続いて、ベルトコンベア制御部２３１はベルトコンベア４０１を強制的に停止する（Ｓ２１３）。
ステップＳ２１２，Ｓ２１３の処理により、捕集口１０１ｃは微粒子１０ｃの捕集が禁止される。
【０１０６】
次に、制御部２１１Ｂはセキュリティゲート３００ａ側から検査終了通知を受信したか否かを判定する（Ｓ２１４）。この通知は、セキュリティゲート３００ｂ側における図６のステップＳ１１２の段階で通知されたものである。
ステップＳ２１４の結果、セキュリティゲート３００ａ側から検査終了通知を受信していない場合（Ｓ２１４→Ｎｏ）、制御部２１１ＢはステップＳ２１１に処理を戻す。
ステップＳ２１４の結果、セキュリティゲート３００ａ側から検査終了通知を受信した場合（Ｓ２１４→Ｙｅｓ）、制御部２１１ＢはステップＳ２０１に処理を戻す。すなわち、制御部２１１Ｂは、噴射ノズル３１１ａによる噴射禁止、ベルトコンベア４０１の強制停止状態を解除する。
【０１０７】
本実施形態によれば、第１〜３実施形態に記載の微粒子検査システム１や、セキュリティゲートシステム２Ａと同様の効果に加えて、ＩＣカード３０（図３）に付着している微粒子１０ａの検査と、手荷物４１１に付着している微粒子１０ｃの検査とを同一の分析装置１０５を用いて行うことができる。
つまり、本実施形態に係るセキュリティゲートシステム２Ｂによれば、空港、港湾、駅改札、商業施設、オフィスビル、アミューズメント施設等の公共施設における入退管理と、対象人物２０（図２）が所持する手荷物４１１との同時検査が可能である。あるいは、入退管理と宅配荷物の並行検査等も可能となる。
【０１０８】
なお、図１４に示す処理では、第２実施形態と同様、セキュリティゲート３００ａ側の検査が終了するまで、噴射ノズル３１１ｃ、ベルトコンベア４０１の動作を禁止するものである。これに対して、図１５に示すように、噴射ノズル３１１ｃ、ベルトコンベア４０１の動作が禁止されてから所定の禁止時間が終了すれば、セキュリティゲート３００ａ側の検査が終了しなくても、噴射ノズル３１１ｃ、ベルトコンベア４０１の動作禁止を解除してもよい。
【０１０９】
すなわち、図１５に示すように、ステップＳ２１２の後、制御部２１１Ｂがセキュリティゲート３００ａ手荷物検査部４００側の禁止時間が終了したか否かを判定する（Ｓ２１４Ａ）。禁止時間とは、セキュリティゲート３００ａ側から情報取得の通知を受信してから噴射ノズル３１１ｃ、ベルトコンベア４０１の動作を禁止する時間である。禁止時間は、図８、図９に示す手法と同様の手法によって予め一定時間として設定されている。つまり、セキュリティゲート３００ａ側の検知期待時間と、手荷物検査部４００側の検知期待時間とが重複しないよう、禁止時間が設定される。
【０１１０】
ステップＳ２１４Ａの結果、禁止時間が終了していない場合（Ｓ２１４Ａ→Ｎｏ）、制御部２１１ＢはステップＳ２１１へ処理を戻す。
ステップＳ２１４Ａの結果、禁止時間が終了している場合（Ｓ２１４Ａ→Ｙｅｓ）、制御部２１１ＢはステップＳ２０１へ処理を戻す。
図１５におけるその他の処理は、図１４と同様の処理である。また、セキュリティゲート３００ａ側の処理は、図７のステップＳ１１４の処理において、制御部２１１Ｂが手荷物検査部４００から手荷物検知通知であることを除けば、図７の処理と同様である。
【０１１１】
図１５に示す処理によれば、第３実施形態と同様、情報取得を検知していない側のセキュリティゲート３００の動作禁止時間を短縮することができ、検査効率を向上させることができる。
【０１１２】
なお、ベルトコンベア４０１の近傍に図示しないタグリーダが設置され、手荷物４１１に添着されているＩＣタグ等から情報が読み取られるようにしてもよい。
【０１１３】
［第５実施形態］
次に、図１６〜図２１を参照して、本発明の第５実施形態を説明する。
（システム構成）
図１６は、第５実施形態に係るセキュリティステーションの外観例を示す図である。
第５実施形態に示すセキュリティステーション（物質検査システム）３は、４つのセキュリティチェッカ５００を備えている。
ここで、個々のセキュリティチェッカ５００は、微粒子剥離部３０１（３０１ｄ〜３０１ｇ）、カードリーダ３０２（３０２ｄ，３０２ｅ）、撮像装置（画像取得部）５０１（５０１ｄ，５０１ｅ）、捕集口１０１（１０１ｄ〜１０１ｇ）を有している。
【０１１４】
なお、図１６では、微粒子剥離部３０１ｄ，３０１ｅ、カードリーダ３０２ｄ，３０２ｅ、撮像装置５０１ｄ，５０１ｅ、捕集口１０１ｄ，１０１ｅのみを示しているが、図示半対面には図１７に示す微粒子剥離部３０１ｆ，３０１ｇ、カードリーダ３０２ｆ，３０２ｇ、撮像装置５０１ｆ，５０１ｇが隠れているものとする。
撮像装置５０１（５０１ｄ，５０１ｅ）は検査対象である人の画像を撮像する。撮像装置５０１は、デジタルカメラや、デジタルビデオカメラ等である。図１６に示すように、それぞれの撮像装置５０１はカードリーダ３０２を使用した人物を撮像できる位置に備えられている。カードリーダ３０２を使用した人物を撮像できる位置であれば、撮像装置５０１は、どのような場所に備えられてもよい。
【０１１５】
図１７は、第５実施形態に係るセキュリティステーションの詳細な構成例を示す図である。
前記したように、本実施形態におけるセキュリティステーション３は４つのセキュリティチェッカ５００で構成されている。なお、セキュリティチェッカ５００の数は４つに限らない。
個々のセキュリティチェッカ５００（５００ｄ〜５００ｇ）の構成は、撮像装置５０１（５０１ｄ〜５０１ｇ）が設けられ、ゲートフラップ３０３（図４）が設けられていないこと以外は、図４に示すセキュリティゲート３００と同様であるので、ここでは説明を省略する。
前記したように撮像装置５０１（５０１ｄ〜５０１ｇ）は検査対象である人の画像を撮像する。
また、セキュリティステーション３の各部は制御装置２００Ｃ（図１９）によって制御されているが、制御装置２００Ｃの詳細は後記することにして、ここでは図示省略している。
微粒子検査装置１００Ｃのその他の構成１０１〜１１１は、図１に示す構成１０１〜１１１の構成が４つになったものであるので、説明を省略する。
【０１１６】
なお、図１７において、個々のセキュリティチェッカ５００に接続されている遠心分離装置１０２から伸びる分岐管１０８Ｄは、模式図のため個々の遠心分離装置１０２からの距離が異なっているが、実際には分岐点６０１を中心に個々の遠心分離装置１０２は同心円上に配置されているため、各々の遠心分離装置１０２と分岐点の距離は等しい。
【０１１７】
また、図１８に示すように、１つの分岐管１０８Ｅ中に複数の分岐点６１１〜６１３が設けられてもよい。このように複数の分岐点６１１〜６１３をもつ分岐管１０８Ｅを用いることにより、遠心分離装置１０２が多数となった場合でも、遠心分離装置１０２ｄ〜１０２ｅそれぞれから加熱フィルタ１０３までの距離を等しくとることが可能となる。このようにすることで、遠心分離装置１０２で分離された微粒子１０が加熱フィルタ１０３や、分析装置１０５に到達するための時間等といった条件のばらつきを最小限に留めることが可能となる。
【０１１８】
図１９は、第５実施形態に係る制御装置の構成例を示す図である。
制御装置２００Ｃは、カードリーダ制御部２２１、噴射ノズル制御部２２２、ファン制御部２１２、温調部２１３、配管ヒータ制御部２１４、分析制御部２１５及び撮像制御部２４１を有している。
カードリーダ制御部２２１は、４つのカードリーダ３０２ｄ〜３０２ｇを制御すること以外は、第２〜４実施形態におけるカードリーダ制御部２２１と同様である。
また、噴射ノズル制御部２２２は、４つの噴射ノズル３１１ｄ〜３１１ｇそれぞれの電磁弁３２１ｄ〜３２１ｇを制御すること以外は、第２〜４実施形態におけるカードリーダ制御部２２１と同様である。
そして、ファン制御部２１２は、４つのファン１０７ｄ〜１０７ｇを制御すること以外は、第１〜４実施形態におけるファン制御部２１２と同様である。
【０１１９】
温調部２１３、配管ヒータ制御部２１４及び分析制御部２１５は第１〜４実施形態における配管ヒータ制御部２１４及び分析制御部２１５と同様である。
撮像制御部２４１は、撮像装置５０１ｄ〜５０１ｇ（５０１）のそれぞれを制御し、それぞれの撮像装置５０１ｄ〜５０１ｇ（５０１）が撮像した画像を取得する。
【０１２０】
（フローチャート）
図２０は、第５実施形態に係るセキュリティステーションの動作手順を示すフローチャートである。
図２０に示すフローチャートにおいて、第２実施形態（図６）と異なる処理は以下の処理である。
まず、図６におけるゲートフラップに関するステップＳ１０２，Ｓ１１３，Ｓ１１７の処理が省略されている。
そして、ステップＳ１０５において、カードリーダ３０２における情報取得を検知したのち、撮像制御部２４１が情報取得を検知したセキュリティチェッカ５００の撮像装置５０１に対象人物２０ａ，２０ｂの画像を撮像させる（Ｓ３０１）。
また、ステップＳ１１０で爆発物が検知された場合（Ｓ１１０→Ｙｅｓ）、制御部２１１Ｃが検知処理を行い（Ｓ３０２）ステップＳ１０１へ処理を戻す。この検知処理において、制御部２１１ＣはステップＳ３０１で撮像した画像を、図示しないセキュリティシステムへ送る等といった処理を行う。あるいは、制御部２１１Ｃは爆発物検知と撮像した画像と、カードリーダ３０２が読み取ったＩＣカード３０（図３）の情報とをリンクして記憶装置２９１に記憶する。つまり、制御部２１１Ｃは撮像装置５０１が撮像した画像と、分析装置１０５による分析結果と、を関連付ける。なお、この関連付けは、爆発物の検知・不検知をかかわらず行われてもよい。さらに、制御部２１１Ｃは、撮像装置５０１が撮像した画像と、分析装置１０５による分析結果と、カードリーダ３０２が読み取ったＩＣカード３０の情報とを関連付ける。
このようにすることで、爆発物を所有している対象人物４０の特定が容易となる。
そして、ステップＳ１１４Ｂにおいて、制御部２１１Ｃは処理対象となっているセキュリティチェッカ５００とは別のセキュリティチェッカ５００からＩＣカード３０（図３）の情報を取得したか否かを判定する。
【０１２１】
また、ステップＳ３０２の検知処理の終了後、制御部２１１ＣがステップＳ１０１へ処理を戻すことで、爆発物を検知した場合であっても、セキュリティステーション３は通常通りの処理を続ける。このようにすることで、爆発物を所持している対象人物２０（図２）に気付かれることなく、安全な場所で該人物を確保することができる。
なお、爆発物を所持している対象人物２０をその場で確保したい場合、ステップＳ３０２の後、制御部２１１Ｃが処理を終了するようにしてもよい。
【０１２２】
第５実施形態に係るセキュリティステーション３には、複数のセキュリティチェッカ５００によるＩＣカード３０（図３）等に付着している爆発物の検知を可能とする。
また、第５実施形態に係るセキュリティステーション３は、撮像装置５０１を設けることで、爆発物検知と撮像した画像（人物）等をリンクさせることができ、爆発物を所持していた人物の特定を容易にすることができる。
【０１２３】
また、図２１に示すように、図２０のステップＳ１１８を、制御部２１１Ｃが処理対象となっているセキュリティチェッカ５００の禁止時間が終了したか否かを判定する処理であるステップＳ１１８Ｃとすることもできる。このようにすることで、セキュリティステーション３は、第３実施形態と同様に、ＩＣカード３０（図３）の情報取得を検知したセキュリティチェッカ５００における検査処理がすべて終了するのを待つことなく、次の微粒子検査を開始することができる。
【０１２４】
［第６実施形態］
図２２は、第６実施形態に係るセキュリティゲートシステムの構成例を示す図である。
第１〜５実施形態では、分岐菅１０８（図６），１０８Ｄ（図１７），１０８Ｅ（図１８）において、各遠心分離装置１０２から加熱フィルタ１０３までの距離が等しいものであった。
しかしながら、図２２のセキュリティゲートシステム２Ｃの微粒子検査装置１００Ｄに示すように、分岐管１０８Ｆにおいて、分岐点６２１から各遠心分離装置１０２（１０２ａ，１０２ｄ）までの距離が異なっていてもよい。つまり、各遠心分離装置１０２（１０２ａ，１０２ｄ）から加熱フィルタ１０３までの距離が異なっていてもよい。
なお、図２２において、分岐管１０８Ｆ以外の構成は図４に示す構成と同様である。また、制御装置２００（図４）は図示省略してあるが、制御装置２００の構成は図５と同様である。また、図２２において、セキュリティゲート３００ａ，３００ｂの構成は図示省略してある。
【０１２５】
このようなセキュリティゲートシステム２Ｃは、第２実施形態、第３実施形態に示すような処理が可能である。
ただし、第３実施形態のように、所定の禁止時間を設定する手法では、例えば、図２３に示すように禁止時間が設定される。
【０１２６】
図２３は、第６実施形態に係るセキュリティゲートシステムにおける禁止時間の例を示す図である。
図２３では、図２２に示すように遠心分離装置１０２ａに接続される分岐管１０８Ｆの長さが短く、遠心分離装置１０２ｂに接続される分岐管１０８Ｆの長さが長い場合についての例である。
ここで、図２３（ａ）では、上段から順にカードリーダ３０２ａによる情報取得の検知、噴射ノズル３１１ａからの圧縮空気の噴射、セキュリティゲート３００ａに由来する爆発物の検知、カードリーダ３０２ｂによる情報取得の検知、噴射ノズル３１１ｂからの圧縮空気の噴射、セキュリティゲート３００ｂに由来する爆発物の検知を示している。
【０１２７】
そして、図２３（ａ）において、時刻Ｔ３０１はカードリーダ３０２ｂが情報取得を検知した時刻である。そして、時刻Ｔ３０２は噴射ノズル３１１ｂによる圧縮空気の噴射が始まった時刻であり、時刻Ｔ３０３は圧縮空気の噴射が終了した時刻である。そして、Ｔｂ３０１は検知期待時間である。なお、図２３（ａ）において加熱フィルタ１０３までの距離爆発物を検知した時刻は図示省略してある。
このような場合、セキュリティゲート３００ａにおける禁止時間はＴａ３０１の期間となる。
【０１２８】
次に、図２３（ｂ）でも、上段から順にカードリーダ３０２ａによる情報取得の検知、噴射ノズル３１１ａからの圧縮空気の噴射、セキュリティゲート３００ａに由来する爆発物の検知、カードリーダ３０２ｂによる情報取得の検知、噴射ノズル３１１ｂからの圧縮空気の噴射、セキュリティゲート３００ｂに由来する爆発物の検知を示している。
【０１２９】
そして、図２３（ｂ）において、時刻Ｔ４０１はカードリーダ３０２ａが情報取得を検知した時刻である。そして、時刻Ｔ４０２は噴射ノズル３１１ａによる圧縮空気の噴射が始まった時刻であり、時刻Ｔ４０３は圧縮空気の噴射が終了した時刻である。そして、Ｔａ４０１は検知期待時間である。なお、図２３（ｂ）において爆発物を検知した時刻は図示省略してある。
このような場合、セキュリティゲート３００ｂにおける禁止時間はＴｂ４０１の期間となる。
【０１３０】
ここで、禁止時間Ｔｂ４０１は、セキュリティゲート３００ａの情報取得の検知時刻Ｔ４０１より前の時刻である。
すなわち、図２３の例では、セキュリティゲート３００ｂ側の禁止時間は設定不要となる。
【０１３１】
このように、禁止時間の設定時刻は分岐管１０８Ｆの長さに依存する。つまり、分岐管１０８Ｆの長さが短ければ、禁止時間の設定時刻は遅い時刻に設定される。また、分岐管１０８Ｆの長さが長ければ、禁止時間の設定時刻は早い時刻に設定される。
このように、本実施形態に係るセキュリティゲートシステムによれば、それぞれの遠心分離装置１０２から加熱フィルタ１０３（あるいは分析装置１０５）までの長さが異なっていても、禁止時間の設定が可能となる。
また、図２３に示すように、一方の分岐管１０８Ｆに対して、他方の分岐管１０８Ｆが極端に長い場合、この分岐管１０８Ｆに接続されるセキュリティゲート３００では、禁止時間の設定を行わなくてもよい場合がある。
【０１３２】
［第７実施形態］
次に、図２４を参照して、本発明の第７実施形態を説明する。
（システム構成）
図２４は、第７実施形態に係る微粒子検査システムの構成例を示す図である。なお、図２４において、図１と同様の要素については同一の符号を付して説明を省略する。
図２４に示す微粒子検査システム１Ｄが、図１に示す微粒子検査システム１と異なる点は、微粒子検査装置１００Ｄにおいて、分岐管１０８の分岐点７０１が加熱ブロック１０４の外部に配置されている点である。より具体的には、分岐管１０８の分岐点７０１が加熱ブロック１０４より上流側に配置されている。
【０１３３】
このようにすることで、第１実施形態と同様、微粒子検査装置１００Ｄを質量分析器として用いることができる。そして、分岐管１０８における合流箇所（分岐点７０１）より下流側に加熱フィルタ１０３が設けられることによって、加熱フィルタ１０３を１つ設ければよいので、コストを抑えることができる。
【０１３４】
［第８実施形態］
次に、図２５を参照して、発明の第７実施形態を説明する。
（システム構成）
図２５は、第８実施形態に係る微粒子検査システムの構成例を示す図である。なお、図２５において、図１と同様の要素については同一の符号を付して説明を省略する。
図２５に示す微粒子検査システム１Ｅが、図１に示す微粒子検査システム１と異なる点は、微粒子検査装置１００Ｅにおいて、分岐管１０８の分岐点７０２が加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂの外部に配置されている点である。より具体的には、分岐管１０８の分岐点７０２が加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂより下流側に配置されている。
【０１３５】
そして、微粒子検査装置１００Ｅは、遠心分離装置１０２ａに対応する加熱ブロック１０４ａと、遠心分離装置１０２ｂに対応する加熱ブロック１０４ｂとを有している。つまり、複数の遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂそれぞれに対応する加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂを有している。言い換えれば、微粒子検査装置１００Ｅにおいて、加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂは、それぞれの捕集口１０１ａ，１０２ｂと対で設置されている。
【０１３６】
そして、加熱ブロック１０４ａは、加熱フィルタ１０３ａ、加熱ヒータ１０９ａ、温度センサ１１０ａ（１１０）を有している。同様に、加熱ブロック１０４ｂは、加熱フィルタ１０３ｂ、加熱ヒータ１０９ｂ、温度センサ１１０ｂを有している。加熱フィルタ１０３ａ，１０３ｂ、加熱ヒータ１０９ａ，１０９ｂ、温度センサ１１０ａ，１１０ｂのそれぞれは、図１の加熱フィルタ１０３、加熱ヒータ１０９、温度センサ１１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１３７】
また、図２５に示すように、微粒子検査装置１００Ｅにおける配管ヒータ１１２は、加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂの出口から、分岐点７０２、分析装置１０５までの分岐管１０８及び配管１１１の外周を覆っている。
【０１３８】
図２５に示すように加熱フィルタ１０３ａ，１０３ｂは、それぞれが接続された遠心分離装置１０２ａ，１０２ｂから送られた微粒子１０ａ，１０ｂを加熱気化（蒸気化）させる。加熱フィルタ１０３ａと微粒子１０ａとが接触等することによって、微粒子１０ａから蒸気成分が発生する。この蒸気成分は分析装置１０５の吸引の影響を受けることで、分岐管１０８、配管１１１を通って分析装置１０５に導入される。
【０１３９】
同様に、加熱フィルタ１０３ｂと微粒子１０ｂとが接触等することによって、微粒子１０ｂから蒸気成分が発生する。この蒸気成分は分析装置１０５の吸引の影響を受けることで、分岐管１０８、配管１１１を通って分析装置１０５に導入される。
【０１４０】
また、制御装置２００Ｅが図１の制御装置２００と異なる点は、２つの加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂそれぞれを制御する温調部２１３ａ，２１３ｂを有する点である。
【０１４１】
第７実施形態の微粒子検査システム１Ｅは、以下に記載する２つの効果を有する。
（１）個々の加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂの温度を異なる温度に設定することができる。このようにすることで、より多くの爆発物質微粒子を最適な加熱温度で蒸気化することが可能となる。具体的には、ＴＮＴに代表される比較的揮発性の高い微粒子１０は、２００℃程度で効率よく加熱気化（蒸気化）されるが、温度が高すぎると熱分解が進み過ぎて検出効率が低下する。これに対し、軍用爆薬に代表される比較的揮発性の低い微粒子１０は、２５０℃程度で効率よく加熱気化（蒸気化）されるが、温度が低いと蒸気化に時間を要してしまい検査スループットに影響を与える。
【０１４２】
このように微粒子１０の検出に適した温度が存在する。本実施形態によれば、個々の加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂの温度を異なる温度に設定することで、微粒子１０ａ，１０ｂそれぞれに適した温度で別々に加熱することができる。
【０１４３】
（２）どちらか一方の加熱ブロック１０４ａ，１０４ｂに故障が生じて微粒子１０の検出が不可能となっても、もう一方のヒートブロック１０４ａ，１０４ｂを使用することができるため、微粒子１０の検出を継続することができる。つまり、微粒子検査システム１Ｅのロバスト性を向上させることができる。この場合の故障とは、例えば、加熱ヒータ１０９ａ，１０９ｂ、温度センサ１１０ａ，１１０ｂの断線等による不具合、加熱フィルタ１０３ａ，１０３ｂの目詰まりによる不具合等がある。
【０１４４】
なお、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。
【０１４５】
本実施形態のセキュリティゲートシステム２Ａ，２Ｂでは、ＩＣカード３０（図３）に付着した微粒子１０を検査しているが、ＩＣカード３０に限らず、ＩＣタグや、ＩＣマイクロチップを内蔵したパスや、バスポート等に付着した微粒子１０を検査するものであってもよい。
【０１４６】
また、本実施形態に示すセキュリティゲートシステム２Ａ、２Ｂや、セキュリティステーション３に、指紋認証装置や、網膜スキャンや、虹彩認証装置を組み合わせてもよい。
また、本実施形態では、ＩＣカード３０や、手荷物４１１から微粒子１０を検査するものを記載しているが、これに限らず、例えば、指紋認証装置に微粒子剥離部３０１、捕集口１０１を備えることで、人の指に付着している微粒子１０を検査するセキュリティゲートシステムとしてもよい。
あるいは、人の全身に圧縮空気を噴射する装置に、捕集口１０１を備えさせることで人の服等に付着した微粒子を検査するセキュリティゲートシステムとしてもよい。
また、セキュリティゲートシステム２Ａ，２Ｂや、セキュリティステーション３は、足や、頭髪等人体の特定の箇所や、靴や、かばん等に付着している微粒子１０を検査するものであってもよい。
【０１４７】
第５実施形態における撮像装置５０１は、生体が発する熱量に基づいた画像を取得する赤外線カメラや、胸章等の特定の情報を読み取るための画像フィルタを適用可能な撮像装置等が用いられてもよい。
【０１４８】
また、前記した各構成、機能、制御装置２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ、記憶装置２９１等は、それらの一部又はすべてを、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、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ２９２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（Hard Disk）等の記憶装置２９１に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ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】
【０１４９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅ  微粒子検査システム（物質検査システム）
２，２Ａ，２Ｂ  セキュリティゲートシステム（物質検査システム）
３      セキュリティステーション（物質検査システム）
１０，１０ａ〜１０ｃ  微粒子（物質）
３０    ＩＣカード（情報記録媒体）
１００，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ  微粒子検査装置
１０１，１０１ａ〜１０１ｇ  捕集口（捕集部）
１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｄ〜１０２ｇ  遠心分離装置（濃縮部）
１０３  加熱フィルタ（加熱部）
１０４，１０４ａ，１０４ｂ  加熱ブロック
１０５  分析装置（分析部）
１０６，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｄ〜１０６ｇ  導入管
１０７，１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｄ〜１０７ｇ  排気ファン
１０８，１０８Ｄ，１０８Ｅ，１０８Ｆ  分岐管
２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ  制御装置
２１１，２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ  制御部
２１２，２１２ａ，２１２ｂ  ファン制御部
２１３，２１３ａ，２１３ｂ  温調部
２１４  配管ヒータ制御部
２１５  分析制御部
２２１，２２１ａ，２２１ｂ  カードリーダ制御部
２２２，２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ  噴射ノズル制御部
２２３，２２３ａ，２２３ｂ  ゲートフラップ制御部
２３１  ベルトコンベア制御部
２３２  ラインセンサ検知制御部
３００，３００ａ，３００ｂ  セキュリティゲート
３０１，３０１ａ，３０１ｂ  微粒子剥離部（剥離部）
３０２，３０２ａ，３０２ｂ  カードリーダ
３０３，３０３ａ，３０３ｂ  ゲートフラップ
３１１，３１１ａ〜３１１ｃ  噴射ノズル（剥離部）
３２１，３２１ａ〜３２１ｃ  電磁弁
４００  手荷物検査部
４０１  ベルトコンベア
４０２  ラインセンサ
５００，５００ｄ〜５００ｇ  セキュリティチェッカ
５０１，５０１ｄ〜５０１ｇ  撮像装置（画像取得部）
Ｔａ１０３，Ｔｂ１０３，Ｔａ２０３，Ｔｂ３０１，Ｔｂ４０１  検知期待時間
Ｔａ１１１、Ｔｂ１１１，Ｔｂ２０１，Ｔａ３０１，Ｔｂ４０１  禁止時間
【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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【国際調査報告】
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