(57)【要約】【課題】  液体容器内の磁性異物を非破壊で製品ラインで検出する。【解決手段】  搬送路４の底部または側部に、液体容器１５の底部または底部近傍の側部からの磁界を検出するように、高感度の磁気センサ２を配置する。【選択図】        図１
2005351804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性物質を封入する液体容器内の磁性異物を検出するための装置であって、
前記液体容器を搬送する搬送路の底部または側部に配置され、前記液体容器内の磁性異物を検出する磁気センサを備える、磁性異物検出装置。
【請求項２】
前記磁気センサは、前記搬送路の進行方向と直交する方向の両側にそれぞれ配置される磁気センサを備える、請求項１記載の磁性異物検出装置。
【請求項３】
前記搬送路に配置され、前記液体容器底部または側面底部から前記液体容器に直流磁界を印加する磁場印加手段をさらに備える、請求項１記載の磁性異物検出装置。
【請求項４】
前記搬送路の、前記液体容器の搬送方向と交差する方向における少なくとも一方側の側部に配置され、前記液体容器に対して直流磁界を印加する磁場印加手段をさらに備える、請求項１記載の磁性異物検出装置。
【請求項５】
前記磁気センサを囲むように配置され、前記磁気センサを外部磁場から遮蔽する磁気シールドをさらに備え、前記搬送路は前記磁気シールド空間内へ前記液体容器を搬入するように配置される、請求項１記載の磁性異物検出装置。
【請求項６】
前記磁気センサは、超電導量子干渉素子を用いたＳＱＵＩＤ磁気センサであり、
前記磁場印加手段は、永久磁石を備える、請求項３または４記載の磁性異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁性異物検出装置に関し、特に液体容器内に混在する磁性異物を検出するための装置に関する。より特定的には、この発明は、ＳＱＵＩＤ（Superconducting Quantum Interference Device）を磁気センサとして利用する磁性異物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料などの液体を対象とする製品ラインにおいては、容器に液体を入れた後に容器が密封される。このような製品ラインにおいては、液体注入工程または容器搬送工程において、ビスなどの機構材料が誤って製品に混入することがある。
【０００３】
通常、密封した容器内の異物は、透光性の容器の場合、光学的に、すなわち光を照射して反射光によりまたは透過光により検出が行われており、また、非透光性の容器の場合、Ｘ線を用いて検出が行なわれる。製品出荷前において異物の検出および異物混入製品の排除を行うことにより、製品の安全性を確保する。
【０００４】
光学的に異物の検出を行う場合、液体容器の材料が透光性材料に限定され、例えば牛乳パックなどの紙容器などの非透光性容器に対しては適用することができない。
【０００５】
また、Ｘ線を利用する場合、解像度が低いため、微小な異物を検出するのが困難であり、また、設備が大掛りとなり、価格およびランニングコストの面で非常に高価なものとなる。
【０００６】
食品の液体成分をＮＭＲ（核磁気共鳴）を利用して検査する食品検査装置が、特許文献１（特開２０００−２３５０１０号公報）において示されている。この食品検査装置においては、一定温度に維持された恒温室内に被検査食品を配置してＭＮＲによる検出信号を周波数スペクトルに変換して、液体成分を検出する。
【０００７】
また、食製品の検査をエックス線を利用する構成の問題を解消するためにＳＱＵＩＤを磁気センサとして利用する食製品検査装置が、特許文献２（特開２００４−０２８９５５号公報）に示されている。この食製品検査装置においては、一定の強度および周波数の磁界を生成するヘルムホルツコイル内を被検査食品を搬送し、ＳＱＵＩＤ磁気センサにより磁界変化を検出し、そのＳＱＵＩＤ磁気センサの一定周波数成分を抽出することにより、磁性異物を検出する。
【特許文献１】特開２０００−２３５０１０号公報
【特許文献２】特開２００４−０２８９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の特許文献１に示されるＮＭＲを利用する検査装置においては、恒温室内に被検査食品を配置してＮＭＲ測定を行う必要があり、製品ラインで適用するのは困難であり、また、装置規模が大きくなり、また、高価格である。また、容器内の異物を検査する構成についてはなんら考慮していない。
【０００９】
また、特許文献２に示される構成においては、ＳＱＵＩＤ磁気センサを利用して、製品ラインで食品に混在する磁性異物の存在を検出することを図る。しかしながら、この特許文献２においては、ヘルムホルツコイルにより磁性異物の磁性モーメントを誘起して、これをＳＱＵＩＤ磁気センサで検出することにより、磁性異物の検出を行っている。したがって、この特許文献２に示される食製品検査装置は、製品ラインまたはスーパーマーケットなどの小売店において食製品の検査を可能とするものの、液体容器がアルミニュウムなどを含む紙容器の場合、容器の材料と異物の識別が困難となる場合が生じ、正確に液体容器内に混入した磁性異物を検出するのが困難となる場合が生じる。この特許文献２においては、液体容器に混入した磁性異物を検出する構成については、特に考慮していない。
【００１０】
また、金属異物を検出する場合、渦電流により磁気分布の変化を検出する金属検出器が市販されている。しかしながら、この金属検出器の場合、対象容器が金属缶またはアルミニュウム箔を使用したパックなどの場合には使用することができない。
【００１１】
すなわち、従来の食品検査装置においては、液体容器中に混在する異物を検出するにあたり、その解像度および容器材料により検出性能に制限があり、所望の混在異物を、高精度で検出することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
それゆえ、この発明の目的は、液体容器の材料に係らず高精度で磁性異物を検出することのできる磁性異物検出装置を提供することである。
【００１３】
この発明の他の目的は、製品ラインにおいて容易に高精度で液体容器内の混入した磁性異物を検出することのできる磁性異物検出装置を提供することである。
【００１４】
この発明に係る磁性異物検出装置は、液体容器を搬送する搬送路の底部または側部に配置され、液体容器内の磁性異物を検出する磁気センサを備える。液体容器内には、流動性物質が封入される。
【発明の効果】
【００１５】
流動性物質内の磁性異物は、一般に流動性物質よりも比重が大きく、液体容器底部に沈降する傾向にある。したがって、液体容器の底部または側部で磁気センサにより磁場検出を行うことにより、正確に磁性異物を検出することができる。特に、磁気センサとしてＳＱＵＩＤ磁気センサを利用することにより、高精度で磁性異物を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う磁性異物検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。図１において、磁性異物検出装置は、パーマロイなどの高透磁性材料で構成される磁気シールド１と、この磁気シールド１内に配置される高感度の磁気センサ２とを含む。
【００１７】
磁気シールド１は、搬送路４の進行方向に沿って前方および後方の開口部３ａおよび３ｂを有する。この開口部３ａおよび３ｂを介して搬送路４のベルト５に載置された液体容器１５を磁気シールド空間内に導入する。この磁気シールド１は、地磁気および商用電源等が生成する磁界をシールドして、磁気検出操作に悪影響が生じるのを防止する。この磁気シールド１を配置することにより、製品ラインなどの一般環境下においても磁性異物を検出することが可能となる。
【００１８】
高感度磁気センサ２は、ＳＱＵＩＤ磁気センサで構成される。ＳＱＵＩＤ磁気センサは、超電導リング中に絶縁体を挿入したいわゆるトンネル効果を応用するジョセフソン接合を有する素子である。超電導状態においては、超電導リングを流れる電流が量子化され、リング中に入る磁場が量子化される。この量子化した磁場は磁束と呼ばれ、最小磁束Φ０は、２．０７・１０＾（−１５）ウェーバである。ここで記号＾は、べき乗を示す。磁気センサとしてＳＱＵＩＤを機能させるために、ジョセフソン接合部の臨界電流値を少し超えるバイアス電流を素子に印加する。外部磁場に応じてＳＱＵＩＤの出力電圧が変化し、この電圧変化を検出することにより、外部磁場を検出する。
【００１９】
最小量子化磁束Φ０はきわめて小さい値であり、ＳＱＵＩＤは、数十フェムトテスラ（１０＾（−１４）Ｔｅｓｌａ）レベルの微小磁場を検出することができる。ＳＱＵＩＤ磁気センサ１としては、ニオブＮｂ系超伝導体を利用するまたは酸化物超伝導体からなる高温超伝導体を利用するＳＱＵＩＤ磁気センサを利用することができる。高温超伝導体を利用するＳＱＵＩＤ磁気センサの場合、冷却媒質として液体窒素を利用することができ、ランニングコストを安価にすることができる。高温超電導ＳＱＵＩＤを高感度磁気センサ１として利用しても、磁場分解能としては、サブピコテスラ（１０＾（−１３）Ｔｅｓｌａ）の磁場程度の分解能が有り、これは、地磁気の１千万分の１以下程度であり、液体容器内の磁性異物を十分に検出することができる。
【００２０】
搬送路４は、液体容器１５を搬送するベルト５と、ベルト５を滑らかに移動させるローラ７と、搬送方向の前後に配置されベルトを駆動するプーリ６ａおよび６ｂを備える。このベルト５は、磁気シールド１内を上下とも通過し、検査対象の液体容器１５を磁気シールド１内に搬送し、また検査後の液体容器１５を磁気シールド１から搬出する。
【００２１】
高感度磁気センサ２は、この搬送路５の側部に液体容器底部近傍の磁場を検出するように配置され、液体容器１５内において沈降する磁性異物を検出する。磁性異物としては、液体製品の製造過程において混入する可能性の高い例えば釘などのステンレスおよび鉄など製品ラインの機構材料である。
【００２２】
高感度磁気センサ２は、磁気シールド内１において冷却装置１０により冷却される。この冷却装置１０は、高感度磁気センサ２に近接して配置され、高感動磁気センサ２が高温超電導ＳＱＵＩＤで構成される場合、液体窒素を冷却材として用いて、高感度磁気センサ２を超電導状態に保持する。高感度磁気センサ２は、その配置は後に詳細に説明するように、この液体窒素などの冷却材を保持する真空断熱容器内に配置されて冷却され、この真空断熱容器を介して被検査対象物が発生する磁気信号を検出する。
【００２３】
冷却装置１０および磁気シールド１は、支持台１２により支持され、また、搬送路５は支持台８ａおよび８ｂにより支持される。
【００２４】
液体容器１５は、透光性および非透光性のいずれであっても良く、また、非磁性金属製容器、紙製容器、およびプラスチック製容器のいずれであってもよい。また、液体容器１５内に封入される物質は、液体、およびコロイド状（ゼリー状）のいずれであってもよく、容器内において流動性があるように保存される物質であればよく、以下では、液体容器１５は、一般に流動性のある物質を封入する容器として規定する。
【００２５】
この磁性異物検出装置は、制御／表示／検出装置２０により、液体容器１５の搬送、磁気信号の検出、検出結果の表示、および磁性異物の検出を行う。この制御／表示／検出装置２０は、また、磁気センサ２を駆動する（バイアス電流の印加、および磁気信号に対する必要な処理）を行う駆動回路を含む。
【００２６】
図２は、高感度磁気センサ２の配置を具体的に示す図である。図２において、高感度磁気センサ２は、液体窒素デュワ３０内に配置される。この液体窒素デュワ３０は、中空の真空断熱層３２を発生する真空断熱容器で構成される。真空断熱容器の外周に配置される中空外壁を真空状態とすることにより、外部と内部とを熱的に遮断する。この真空断熱容器内に図１に示す冷却装置１０から、液体窒素が冷却材として供給され内部が液体窒素温度（７７Ｋ）に維持される。
【００２７】
高感度磁気センサ（以下、単に磁気センサと称す）２は、搬送路のベルト５側部に液体容器１５の底部近傍の側部に対向するように配置される。磁性異物２５は、液体容器１５内において沈降して底部近傍に分布する可能性が高いため、この磁性異物の存在する可能性の高い領域近傍において磁性異物２５からの磁界Ｈの検出を行う。
【００２８】
この磁気センサ２は、中空絶縁性の熱膨張率の小さな空洞管３６内に挿入されて案内される配線３８を介して駆動回路に結合される。この駆動回路は、図１に示す制御／表示／検出装置２０内に設けられる。
【００２９】
この図２に示すように、磁気センサ２を液体容器１５の底部近傍の側部に対向して配置することにより、液体容器１５内の磁性異物に近接して磁気検出を行うことができ、高精度で磁性異物からの磁場Ｈに従って、磁性異物の検出を行うことができる。また、検査対象液体容器の大きさに応じて磁気センサを複数個配置することができる。
【００３０】
図３は、この発明の実施の形態１の磁性異物検出装置の検出結果の一例を示す図である。図３において、横軸に時間（単位秒）を示し、縦軸に検出磁界強度（単位テスラ）を示す。被検査対象物体は、長さ２ｍｍのステンレスであり、検出距離（磁気センサと液体容器との距離）は、６０ｍｍである。図３において、２ｍｍの被検査対象の磁性異物のステンレスは、−４．０Ｅ（−１０）の磁界強度を示している。
【００３１】
この図３に示されるように、高いＳ／Ｎ比で磁性異物を検出することができていることが明確に理解される。
【００３２】
以上のように、この発明の実施の形態１に従えば、液体容器に磁性異物をＳＱＵＩＤ磁気センサを液体底部近傍の側部に配置して、液体容器からの磁場を検出しており、高精度で液体容器内の磁性異物を検出することができる。
【００３３】
なお、磁気シールド１は、一般製品ラインなどの環境磁場の影響の大きな一般環境下での測定を行う場合に配置する必要がある。
【００３４】
［実施の形態２］
図４は、この発明の実施の形態２に従う磁性異物検出装置の構成を概略的に示す図である。この図４に示す磁性異物検出装置は、以下の点で、図１に示す磁性異物検出装置とその構成が異なる。すなわち、図４に示す磁性異物検出装置においては、磁気シールド１の入り口側の開口部近傍に搬送路４側部に帯磁装置４０が配置される。この帯磁装置４０は、搬送路４を搬送される液体容器１５の底部近傍の側部に近接して配置される。帯磁装置４０は、希土類磁石などの強い磁場を生成する永久磁石または電磁石で構成される。この図４に示す磁性異物検出装置の他の構成は図１に示す磁性異物検出装置の構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、それらの詳細説明は省略する。
【００３５】
帯磁装置４０を用いて液体容器１５内に存在する磁性異物に直流磁界を印加して、この磁性異物を強制的に磁化することにより、磁性異物を確実に帯磁状態として磁気センサ２においてその生成磁場を検出することができ、磁性異物検出の感度を改善することができる。
【００３６】
また、この帯磁装置４０を用いて磁性異物を帯磁状態とすることにより、帯磁装置４０の生成する直流磁場勾配により磁性異物を帯磁装置４０方向に移動させることができる。帯磁装置４０は、液体容器１５の底部近傍の側部に配置されており、従って、液体容器１５内において浮遊する磁性異物を確実に沈降させることができ、磁性異物検出精度を改善することができる。
【００３７】
この帯磁装置４０が、搬送路４近傍に配置されており、この搬送路が製造ラインを構成している場合、製造工程中に自動的に磁性異物の磁化を強化することができ、特に専用の磁化ラインを別に配置することなく、磁性異物の検出精度を改善することができる。
【００３８】
以上のように、この発明の実施の形態２に従えば、搬送路側部に帯磁装置を液体容器底部近傍位置に配置しており、磁性異物検出精度および感度を改善することができる。
【００３９】
なお、帯磁装置は、液体容器の進行方向に沿って配列される複数の永久磁石または電磁石で構成されても良い。一様な直流磁場を生成して液体容器に印加することができる。
【００４０】
［実施の形態３］
図５は、この発明の実施の形態３に従う磁性異物検出装置の要部の構成を概略的に示す図である。図５に示す構成においては、搬送路のベルト５の液体容器搬送方向についての両側に、磁気センサ２ａおよび２ｂが配置される。これらの磁気センサ２ａおよび２ｂは、それぞれ、明確には示さないが、別々の断熱容器内に配置され、個々に磁気検出処理を行う。他の構成は、実施の形態１または２の磁性異物検出装置の構成と同じである。磁気センサ２ａおよび２ｂは、好ましくは搬送方向に関して対称的に、液体容器の底部近傍の側部に配置される。
【００４１】
磁気センサ２が搬送路の一方側に配置されている場合、液体容器１５内において磁性異物２５が、搬送路の幅方向（搬送方向と直交する方向）に関して液体容器１５内の中心位置からずれた位置に存在する場合、磁気センサとの位置が遠くなり、磁性異物２５から磁気センサに到達する磁場が弱くなり（磁界強度は距離の３乗に反比例する）、検出感度が低下する可能性がある。
【００４２】
しかしながら、図５に示すように、搬送路の幅方向の両側に磁気センサ２ａおよび２ｂを配置することにより、液体容器１５内において磁性異物が、幅方向に関して中心位置からずれた場合でも、磁気センサ２ａおよび２ｂの一方側に磁性異物が接近することになり、磁気センサ２ａおよび２ｂの一方において、確実に磁性異物を検出することができる。
【００４３】
磁気センサ２ａおよび２ｂの出力信号の、例えば算術平均処理を行うことにより、磁性異物２５の液体容器１５内の位置にかかわらず正確な磁性異物検出を行うことが可能となる。
【００４４】
なお、この図５に示す構成においても、搬送路のベルト５の両側それぞれにおいて、搬送方向に沿って磁気センサが複数個配置されても良い。
【００４５】
［実施の形態４］
図６は、この発明の実施の形態４に従う磁性異物検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。この図６に示す磁性異物検出装置は、以下の点で図４に示す磁性異物検出装置と構成が異なる。すなわち、図６に示す磁性異物検出装置においては、磁気センサ５０が、搬送路４のベルト下部に配置され、液体容器１５の底部からの磁場を検出する。図６に示す磁性異物検出装置の他の構成は、図４に示す磁性異物検出装置の構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
【００４６】
図６に示す構成においては、磁気センサ５０が、液体容器１５の底部に対向して配置され、この液体容器１５低部からの磁場を検出する。従って、磁性異物が液体容器底部に沈積しているときには、磁性異物と磁気センサ５０との距離が例えば、ｍｍオーダにまで短くすることができ（ベルトを十分に薄くする）、高感度で磁性異物を検出することができる。
【００４７】
なお、この図６に示す構成の場合、磁気センサ５０は、搬送路のベルト５の間に配置されることになる。しかしながら、ベルト駆動用プーリ６ａおよび６ｂの直径を十分に大きくするまたは、磁気シールド１内において磁気センサ５０の配置部分において、ベルト５の上下の幅を広くするようにベルトの下側の搬送経路を変更することにより、ベルト５の間に、十分に、磁気センサ５０を配置することのできる空間に確保することができる。
【００４８】
また、これに代えて、図７に示すように、ベルト駆動用プーリ６ａおよび６ｂそれぞれに近接して方向変更用の駆動ローラ１７ａおよび１７ｂを配置して、ベルト５の上側ベルトおよび下側ベルト部分がともに磁気センサ５０上部を通過するようにしてもよい。すなわち、ベルト５の下部に磁気センサ５０を配置する。ベルト５の上下幅は、十分に小さくされて磁気検出動作に悪影響を及ぼさないようにされる。帯磁はベルト５の下部から行われる。すなわち、帯磁装置６０は、ベルト５の下部（ベルト５の下側部分の下部）に配置され、液体容器底部から帯磁が行われる。
【００４９】
この構成の場合、ベルト５の上下幅の影響を受けることなく磁気センサ５０を配置することができる。ただし、磁気センサ５０と液体容器１５との距離を小さくするために、ベルト５の上下部分の間の距離はできるだけ小さくするのが望ましいため、ローラ７はできるだけその径が小さくされるか、または設けられなくても良い。
【００５０】
以上のように、この発明の実施の形態４に従えば、液体容器底部から磁界を検出するように磁気センサを配置しており、高感度で液体容器内の磁性異物を検出することができる。
【００５１】
［実施の形態５］
図８は、この発明の実施の形態５に従う磁性異物検出装置の要部の構成を概略的に示す図である。図８においては、帯磁装置として、磁気シールド１の後部開口部３ｂと反対側の磁気シールド１の入り口（前部開口部）近傍において、搬送路のベルト５の搬送方向の両側側部に、磁石４０ａ−４０ｄが配置される。ベルト５の一方側に磁石４０ａおよび４０ｂが配置され、他方側に、磁石４０ａおよび４０ｂに対向して磁石４０ｃおよび４０ｄが配置される。これらの磁石４０ａ−４０は、永久磁石であってもよく、電磁石であっても良い。対向して配置される磁石の対向面が、磁極性が異なればよい。図８においては、磁界が磁石４０ｃおよび４０ｄから対応の磁石４０ａおよび４０ｂに延びるように配置される構成が一例として示される。
【００５２】
液体容器１５に対して搬送路の両側から直流磁界を印加することにより、液体容器１５内の磁性異物の容器内の位置に係らず、確実に磁性異物を磁化することができる。
【００５３】
なお、磁石４０ａ−４０ｄは、それぞれ液体容器１５の底部近傍の側部に対向して配置される。また、図６に示される構成においては、磁気センサ５０が、液体容器１５の底部に配置されている。しかしながら、磁気センサは、磁石４０ａ−４０ｄと同様、搬送路の側部に液体容器底部近傍に位置するように配置されても良い。
【００５４】
以上のように、この発明の実施の形態５に従えば、搬送路の両側に帯磁用磁石を配置しており、確実に液体容器内の磁性異物を磁化することができる。
【００５５】
なお、搬送路側部に配置される磁石の数は、均一な直流磁場が液体容器に印加される限り任意である。
【００５６】
［実施の形態６］
図９は、この発明の実施の形態６に従う磁性異物検出装置の構成を概略的に示す図である。この図９に示す磁性異物検出装置は、以下の点で、図６に示す磁性異物検出装置と構成が異なる。すなわち、図９に示す磁性異物検出装置においては、搬送路４の上側ベルト５の下部に（ベルトの間に）、液体容器１５の底部から磁場を印加するように帯磁装置６０が配置される。図９に示す磁性異物検出装置の他の構成は、図６に示す磁性異物検出装置の構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付して、それらの詳細説明は省略する。
【００５７】
図９に示す構成の場合、液体容器１５の底部から磁場を印加しており、液体容器１５内に存在する浮遊磁性異物を磁化して、かつ液体容器１５の底部に磁力により引き寄せることができ、磁性異物の沈降を加速して、容器底部近傍に磁性異物を存在させることができ、応じて、確実に磁性異物の存在領域を限定することができる。従って、磁気センサ５０を液体容器底部に配置することにより、磁気センサ５０と磁性異物の距離を最小とすることが可能となり、確実に高感度で磁性異物を検出することができる。
【００５８】
図１０は、図９に示す帯磁装置６０の具体的配置の一例を示す図である。図１０において、帯磁装置６０は、搬送路の上部ベルト５の下部に配置される磁石６０ａおよび６０ｂを含む。これらの磁石６０ａおよび６０ｂは、電磁石または永久磁石で構成され、ともにベルト５の幅方向に延在して配置され、液体容器１５の底部全面に渡って直流磁場を印加する。液体容器１５の搬送路上の位置にかかわらずまた、磁性異物の容器内の位置にかかわらず、確実に磁性異物を磁化することができる。
【００５９】
この磁石６０ａおよび６０ｂを例えば図９に示す搬送路４のローラの部分の空き領域に配置することにより、磁石６０ａおよび６０ｂと液体容器１５の底部との距離を十分に短くすることができ、また、製品ラインにおいて製品搬送中に磁化を行って製品検査を行うことができる。
【００６０】
以上のように、この発明の実施の形態６に従えば、搬送路において液体容器底部から磁界を印加するように構成しており、確実に、液体容器内の磁性異物を磁化することができる。
【００６１】
［実施の形態７］
図１１は、この発明の実施の形態７に従う磁気センサの配置を概略的に示す図である。図１１において、磁気センサ７２は、ＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッド７０内に配置される。この磁気コイル（超電導コイル）を内蔵するＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッドを磁気センサとして利用することにより、容易に、液体容器１５の底部からの磁場を検出することができる。通常の液体窒素デュワを利用する場合、磁気センサ部は、真空断熱器の底部近傍に配置される。従って、液体窒素を冷却材として利用しても、この冷却材が断熱容器内に保持して磁気センサを冷却することができる。容器底部からの磁場を検出する場合、液体窒素デュワを上下を逆にして利用することが要求され、この場合、真空断熱器内の液体窒素を保持することができない。
【００６２】
ＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッドは、例えば１０μｍ程度の厚さの真空断熱層により液体窒素を内部に封入して内部の磁気センサを冷却することができ、従って、この磁気センサの取り付け位置に自由度があり、液体容器１５の底部に対向するように磁気センサを配置することができる。
【００６３】
図１２は、ＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッドの構成を概略的に示す図である。図１２において、ＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッド７０は、熱遮蔽材で構成される断熱容器８０と、断熱容器８０上部に形成されるウィンド８４を備える。ウィンド８４に対向して磁気センサ（超電導コイル）７２が配置され、断熱容器８０内に冷却材として液体窒素８２が封入される。
【００６４】
断熱容器８０は、中空構造を有しており、真空断熱層を形成する。断熱容器８０内においては、断熱容器内壁８５により冷却材の液体窒素が充填される内部冷却室が設けられる。この断熱容器内壁８５は銅などの熱伝導性の高い材料で形成される。内部冷却室においては液体窒素に接触するように熱伝導体９０が配置され、この熱伝導体９０は、断熱容器内壁８５と熱的に接続されるまたは一体的に形成される。断熱容器内壁８５に接触してサファイアなどの熱伝導性の高い熱伝導材９１が配置される。熱伝導体９１に磁気センサ７２が載置される。
【００６５】
液体窒素８２の上部領域においては、真空状態であり、真空断熱構造が実現され、高温ＳＱＵＩＤで構成される磁気センサ７２が、液体窒素に接触する熱伝導体９０と断熱容器内壁８５を介して熱的に接続される熱伝導体９１により十分に冷却されて超電導状態に維持される。
【００６６】
ウィンド８４は、熱遮蔽材で構成され、検出対象物体からの磁場をシールドすることなく内部の磁気センサ７２に伝達する。このウィンド８４の厚さは、５０μｍ〜１ｍｍ程度であり、この上部に搬送路のベルトを介して液体容器の底部を対向して配置することにより、搬送路のベルトの厚みとＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッドの取付け位置のマージンとの距離で、容器底部と磁気センサ７２の距離を設定することができる。
【００６７】
磁気センサ７２は、中空構造の空洞管８６内を案内される配線を介して図示しない駆動回路に結合される。
【００６８】
このＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッドを利用することにより、液体容器底部に対向して磁気センサを配置することができ、また、液体容器低部と磁気センサとの間の距離を十分に小さくすることができ、装置規模を増大させることなく、安定に磁気検出を行うことができる。
【００６９】
以上のように、この発明の実施の形態７に従えば、液体容器底部からの磁場を検出する磁界検出手段として、ＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッドを利用しており、装置規模を増大させることなく、確実に液体容器底部からの磁場を検出することができる。
【００７０】
なお、上述の磁性異物検出装置においては、磁気シールド１において前後において開口部３ａおよび３ｂが設けられている。しかしながら、磁気シールド１において、開口部は液体容器を搬入および搬出を同一の開口部（３ａ）から行うように構成され、後部の開口部３ｂは設けられなくても良い。この場合、磁気シールド１のシールド効果をより高くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
この発明は、液体飲料などの液体の封入後非破壊で磁性異物を検出する製品検査ラインに対して適用することができ、容器の種類および封入される液体の性質に依存することなく、液体容器内混入磁性異物を検出する検査ラインに対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】この発明の実施の形態１に従う磁性異物検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す磁気センサの配置を具体的に示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における磁性異物検出装置の異物検出結果の一例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に従う磁性異物検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３に従う磁性異物検出装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４に従う磁性異物検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４の変更例の構成を概略的に示す図である。
【図８】この発明の実施の形態５に従う磁性異物検出装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図９】この発明の実施の形態６に従う磁性異物検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図１０】図９に示す帯磁装置の具体的構成を概略的に示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態７に従う磁性異物検出装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態７において利用されるＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッドの構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  磁気シールド、２，２ａ，２ｂ  磁気センサ、３ａ，３ｂ  開口部、４  搬送路、１５  液体容器、２５  磁性異物、４０  帯磁装置、４０ａ−４０ｄ  磁石、５０  磁気センサ、６０  帯磁装置、６０ａ，６０ｂ  磁石、７０  ＳＱＵＩＤ顕微鏡ヘッド、７２  磁気センサ。
【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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