JP2005337764A - Conveyance device and dangerous substance detection device using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は搬送装置及びそれを用いた危険物検知装置に係り、例えば空港における荷物検査で荷物に爆発物や禁制薬物が混入されていないかを検知するものに関するものである。 The present invention relates to a transport apparatus and a dangerous substance detection apparatus using the same, and relates to an apparatus for detecting whether or not explosives or forbidden drugs are mixed in a luggage, for example, in a luggage inspection at an airport.
爆発物及び禁制薬物を検知する従来技術としては、検査対象物内部の密度や形状を測定することで爆発物及び禁制薬物を同定するX線CT法や、検査対象物からの爆発物及び禁制薬物蒸気の検出により爆発物及び禁制薬物を同定する化学的検出法、あるいは検査対象物の元素成分分布を測定することで爆発物及び禁制薬物を同定する中性子法などが知られている。ここで、爆発物及び禁制薬物は、その構成元素(例えば、炭素,酸素,窒素など)の元素含有量が、他の物質と差別化できるので、このような元素の含有量を測定できる中性子法は爆発物及び禁制薬物の検知に有効な手段である。 Conventional techniques for detecting explosives and forbidden drugs include the X-ray CT method for identifying explosives and forbidden drugs by measuring the density and shape of the inside of the test object, and explosives and forbidden drugs from the test object. There are known chemical detection methods for identifying explosives and forbidden drugs by detecting vapor, or neutron methods for identifying explosives and forbidden drugs by measuring the distribution of elemental components of a test object. Here, explosives and forbidden drugs can be distinguished from other substances in the element content of their constituent elements (for example, carbon, oxygen, nitrogen, etc.), so the neutron method can measure the content of such elements Is an effective means for detecting explosives and forbidden drugs.
X線CT法は、形状や密度分布から爆発物を比較的詳細に分類できるという利点を有するが、例えばプラスチック爆発物のようにカモフラージュ用物質と組み合わせて成型された爆発物及び禁制薬物の検知は困難である。また、化学的検出法は爆発物及び禁制薬物の蒸気を検出する必要がある。したがって、密封された容器に収納されて蒸気を外部に放出しないようになっている爆発物の検知は困難である。中性子法はこのように有効な手段ではあるが、中性子法を用いた爆発物及び禁制薬物検知装置においては、中性子のストリーミング等による放射線防護上の問題があり使用することが困難であった。また、放射線防護上の問題がなくなるように、前記ストリーミング等を防ぐためには、移動部分を曲線的または迷路状にするなどの必要があり、搬送装置を含めた装置全体が大きくなり、装置重量も増加するという問題があった。ストリーミング等による放射線防護上の問題を回避する方法としては、移動部分に開閉扉を設けて中性子線が発生している時間は扉を開けて移動部分を移動させ、搬送物を搬送する方法としては特開平1−92648号公報が知られている。 The X-ray CT method has the advantage that explosives can be classified in relatively detail from the shape and density distribution, but detection of explosives and forbidden drugs molded in combination with camouflage substances such as plastic explosives is not possible. Have difficulty. Chemical detection methods also need to detect explosives and forbidden drug vapors. Therefore, it is difficult to detect an explosive that is housed in a sealed container so as not to release steam to the outside. The neutron method is an effective means as described above. However, explosives and forbidden drug detectors using the neutron method are difficult to use due to radiation protection problems due to neutron streaming and the like. In addition, in order to prevent the above-mentioned streaming and the like so as to eliminate radiation protection problems, it is necessary to make the moving part curved or maze-like, and the entire apparatus including the transport apparatus becomes large, and the apparatus weight also increases. There was a problem of increasing. As a method of avoiding radiation protection problems due to streaming etc., as a method of transporting the transported goods by opening and closing the door at the moving part and opening the door to move the moving part during the time when the neutron beam is generated Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-92648 is known.
上記従来技術(特開平1−92648号公報)では、遮蔽を兼ねた扉自身の重量が重いため扉の開閉に時間を要することと、扉を開けて中性子線の発生を停止した時のみ搬送物を搬送した場合、実質的に搬送時間が多くかかってしまい、危険物検査のスループットが低下してしまうという問題があった。 In the above prior art (Japanese Patent Laid-Open No. 1-92648), the door itself, which also serves as a shield, is heavy, so it takes time to open and close the door, and only when the door is opened and the generation of neutrons is stopped However, there has been a problem that it takes a lot of time for transportation and the throughput of the dangerous goods inspection is lowered.
本発明の目的は、ストリーミング等による放射線防護上の問題を回避した上で、単位時間あたりの検知数(スループット)が高く、装置重量が軽い、中性子法を用いた搬送装置及びそれを用いた危険物検知装置を提供することである。 An object of the present invention is to avoid a problem of radiation protection due to streaming or the like, and to have a high number of detections (throughput) per unit time and a light weight of the apparatus, and a transport apparatus using the neutron method and a danger using the same. It is to provide an object detection device.
本発明は、上記の目的を達成するために、回転軸と共に回転する回転床、該回転床を複数に仕切る仕切り部からなり、その仕切られた回転床に搬送物が載置される移動部分と、該移動部分に隣接して設置され、該移動部分の前記仕切り部で仕切られた部分の1つと密着して閉空間を形成する固定部分とからなり、前記閉空間内にある搬送物の危険物を検知する手段を提供するものである。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a rotating bed that rotates together with a rotating shaft, and a partition that partitions the rotating bed into a plurality of parts, and a moving part on which a conveyed product is placed on the partitioned rotating bed, And a fixed part that is installed adjacent to the moving part and forms a closed space in close contact with one of the parts partitioned by the partitioning part of the moving part. A means for detecting an object is provided.
本発明によれば、ストリーミング等による放射線防護上の問題を回避した上で、単位時間当たりの検知数(スループット)が高く、装置重量が軽い、中性子法を用いた爆発物検知装置を供給できる。 According to the present invention, it is possible to supply an explosives detection device using a neutron method that has a high number of detections (throughput) per unit time and a low device weight, while avoiding radiation protection problems due to streaming or the like.
本発明の実施の形態を説明するために、本発明が適用される爆発物検知装置の概略構造を図1を用いて説明する。尚、図1に示す基本構造は、爆発物の他に禁制薬物検知にも使用できる。 In order to describe an embodiment of the present invention, a schematic structure of an explosives detection device to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. The basic structure shown in FIG. 1 can be used for detecting forbidden drugs in addition to explosives.
図1に示す如く爆発物検知装置1は、コンベア等からなる搬入装置2aで搬送される搬送物(検査対象物)3,該搬送物3を搬出する搬出装置2b,検査空間5,トリチウムと重水素の核融合反応を用いて高速中性子(以下、単に中性子と呼ぶ)とα線検出器7a,中性子と物質との核反応により発生するγ線を検出するγ線検出器12a,搬送物3が検査空間5内に設置してあることを監視する検査対象物監視装置13,開空間4,検査空間5が開または閉空間になっていることを検知する開または閉空間検知装置14,開空間4,検査空間5が開または閉空間になっていることを検知する開及び閉空間検知装置14及び検査空間5の外部の中性子束を測定する中性子検出器15aを有する。検査対象物監視装置13からの信号は、中性子発生制御装置6bに接続されており、搬送物(検査対象物)3が検査空間5内に存在する場合のみ、中性子を発生させる働きをする。開及び閉空間検知装置14は、検査空間5が閉空間であるか開空間であるか検知する装置であり、開及び閉空間検知装置14からの信号は、中性子発生制御装置6bに接続しており、検査空間5が閉空間を形成した場合のみ中性子を発生させる働きをする。開及び閉空間検知装置14は、検査空間5が閉空間であるか開空間であるか検知する装置であり、開及び閉空間検知装置14からの信号は、中性子発生制御装置6bに接続しており、中性子検出器15aにおいて一定の大きさ以上の中性子束を検出した場合、中性子発生を止める働きをする。α線検出器7aからの信号はα線検出回路7bを通して同時計数信号処理装置16に送る。トリチウムと重水素の核融合反応で発生する中性子とα線は、ほぼ180°方向に発生する。また、中性子のエネルギーが14MeV、α線のエネルギーが3.5MeV と決まっていることから中性子とα線の速度が一定であることと、γ線の速さが中性子及びα線の速さと比較して十分早いことから、中性子発生点9と2次元上に設置したα線検出器7aの位置を固定しておけば、α線検出時刻とγ線検出時刻を固定することができる。γ線のエネルギーを測定することで、元素の種類と位置を固定することができる。同時計数信号処理装置16では、α線検出回路7b及びγ線検出回路12bからの信号から、同じ核融合反応によって生じたα線と中性子に起因しているα線とγ線の信号であるとの判別を行い、データ収集・解析装置17において、α線検出時刻,γ線検出時刻及びγ線エネルギーの値をもとに元素の3次元分布を導出し、爆発物の元素構成データと比較することで、爆発物の位置及び量を同定する。また、出力装置18によって、同定結果を表示する。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態における爆発物検知装置の構成の他の一例について図2に示す。図1との違いは、中性子発生装置6aにおける中性子発生反応に、重水素と重水素との核融合反応を用いたことである。重水素と重水素との核融合反応によって、2.5MeV のエネルギーをもつ中性子を発生する。発生した中性子を中性子減速材19によってエネルギーの低い熱中性子に変換し、この熱中性子検査対象物3に照射する。熱中性子が物質中に捕獲された時に放出するγ線を、γ線検出器12aによって測定する。放出するγ線のエネルギーは、元素によって特有の値を持つことから、γ線のエネルギーを測定することで元素の同定ができる。この装置では、元素の3次元分布を測定することが困難であるため、検査対象物3全体または一部分の元素量を測定することになる。したがって、爆発物検知精度は高速中性子を用いた方法と比較して低下するが、発生する中性子がエネルギーの低い中性子であることから、装置遮蔽に用いる遮蔽壁の厚さが高速中性子を用いる装置と比較して薄くすることができ、装置全体の重量が軽くなるという利点がある。
FIG. 2 shows another example of the configuration of the explosive detection device in the present embodiment. The difference from FIG. 1 is that the fusion reaction of deuterium and deuterium was used for the neutron generation reaction in the
図3a及び図3bに本発明の実施形態における爆発物検知装置の搬送部分の一例を示す。搬送部分は、コンベア等からなる搬入装置2a,搬出装置2b,複数枚の扉で構成される搬送装置回転扉20,搬送装置回転軸21,搬送装置固定壁22,搬送装置回転床23a及び搬送装置回転天井23bを有する。搬入装置2aから、複数の搬送装置回転扉20と搬送装置回転床23a及び搬送装置回転天井23bで構成される開空間4に、検査対象物3を搬入する。開空間4に搬入した検査対象物3は、搬送装置回転軸21を中心に回転する搬送装置回転扉20と搬送装置回転床23a及び搬送装置回転天井23bで構成される開空間内に設置し、回転が進むにつれて、搬送装置回転扉20と搬送装置回転床23a及び搬送装置回転天井23bと、搬送装置固定扉22が密着することによって、検査空間5が閉空間を形成する。搬送装置回転扉20と搬送装置回転床23a及び搬送装置回転天井23b及び搬送装置固定壁22は、中性子及びγ線の遮蔽壁としての性能を有しており、形成した閉空間は、中性子及びγ線の遮蔽空間になっている。中性子遮蔽壁としては、水,ポリエチレン,ボロン入りポリエチレン,コンクリート,水素化リチウム及びフッ素化リチウム等が好ましい。γ線遮蔽材としては、鉄,ステンレス,鉛及びチタン等が好ましい。このように、搬送装置回転扉20と搬送装置回転床23a及び搬送装置回転天井23bと搬送装置固定壁22が遮蔽空間を形成したときに、中性子発生装置6aから中性子を発生する。
An example of the conveyance part of the explosives detection apparatus in embodiment of this invention is shown to FIG. 3a and 3b. The transfer portion includes a carry-in
検査対象物3の構成元素と中性子が核反応を起こして発生するγ線を遮蔽空間内に設置したγ線検出器12aで検出する。搬送装置回転扉20と搬送装置回転床23a及び搬送装置回転天井23bと搬送装置固定壁22が遮蔽空間を形成したことの検知は、閉空間外に設置した開及び閉空間検知装置14で検知し、閉空間を形成したときのみ、中性子を発生させる。また、閉空間外には、中性子検出器15aも設置し、一定の大きさ以上の中性子束を検出した場合、中性子発生を止める働きをする。回転が進むにつれて、搬送装置回転扉20と搬送装置回転床23a及び搬送装置回転天井23bと、搬送装置回転壁22が離れることによって、検査対象物3を設置した空間が開空間を形成し、開空間を形成したときに検査対象物3を搬出する。このように、搬送装置回転扉20と搬送装置回転床23aと搬送装置回転天井23b及び搬送装置固定壁22が形成する空間を、連続的に開空間及び閉空間とし、閉空間を形成する時に中性子を照射して検査を行い、開空間を形成する時に検査対象物3の搬入搬出を行うことで、ストリーミング等における放射線防護上の問題を回避した上で、単位時間当たりの検知数(スループット)が高く、装置重量が軽い、中性子法を用いた爆発物検知装置を提供できる。
The γ-ray generated by the nuclear reaction between the constituent element of the
図4に本発明の実施の形態における爆発物検知装置の搬送部分の他の実施例を示す。搬入方向と搬出方向を一直線状にすることで、他の爆発物検知装置との組み合わせがし易くなった。 FIG. 4 shows another example of the transport portion of the explosives detection device in the embodiment of the present invention. By making the carry-in direction and the carry-out direction straight, it becomes easy to combine with other explosives detection devices.
図5に本発明の実施の形態における爆発物検知装置の搬送部分の他の実施例を示す。搬送装置回転扉20の枚数を増やすことで、一定の回転速度で回転させた場合、単位時間当たりの検知数(スループット)を向上させることができる。
FIG. 5 shows another example of the transport portion of the explosives detection device in the embodiment of the present invention. By increasing the number of conveyance
図6に放射線実効線量分布を計算した結果を示す。装置構成材料として、ボロン入りポリエチレン及びステンレスを用いた場合、大型X線CT装置と同程度の重量(10t以下)及び大きさで、装置表面の実効線量が0.6μSv/h 以下と放射線防護上問題がないことを確認した。 FIG. 6 shows the result of calculating the effective radiation dose distribution. When polyethylene and stainless steel containing boron are used as the material for the equipment, the effective dose on the equipment surface is 0.6 μSv / h or less with the same weight (less than 10 t) and size as large X-ray CT equipment. Confirmed that there was no problem.
図7a〜図7cに、本発明の実施の形態における開及び閉空間検知装置14の一実施例を示す。搬送装置回転軸21を中心に回転する搬送装置回転扉20の回転にともなって、搬送装置回転扉20と開及び閉空間検知器14aが接触する。開及び閉空間検知装置14は、接触したという信号をもとに閉空間であることを判断する。その後、搬送装置回転軸21を中心に回転する搬送装置回転扉20のさらなる回転にともなって、搬送装置回転扉20によって開及び閉空間検知器14aが押され、開及び閉空間検知器支持用軸14cを中心に回転する。開及び閉空間検知器14aは、バネ等で搬送装置回転扉22に押さえつけられるようにしている。搬送装置回転軸21を中心に回転する搬送装置回転扉20のさらなる回転にともなって、搬送装置回転扉20と開及び閉空間検知装置14aが離れ、離れたという信号をもとに開空間であることを判断する。
7a to 7c show an example of the open and closed
図8a〜図8hに、本発明の実施の形態における搬送物の搬送方法の一実施例を示す。コンベア等からなる搬入装置2aから検査対象物3を押し出すことで、検査対象物3を設置する。検査対象物搬入用台26から、検査対象設置台24上に検査対象物設置台24を検査対象物設置台用固定台27に設置する。検査対象物搬入用台26は回転可能な構造となっており、検査対象物3の形状に応じて、効率良く中性子が照射できる角度に、検査対象物3が設置してある検査対象物設置台24の検査対象物設置台用固定台27に対する角度を設定できる。検査が終わった検査対象物3は、検査対象物設置台24に取り付けてあるフックを引っ張ることによって検査対象物設置台24とともに引き出し、検査対象物搬出台25に設置する。検査対象物搬出台25上の検査対象物設置台24上の検査対象物3をコンベア等からなる搬出装置2bに押し出すことで搬出する。検査対象物3を押し出した後、上部に何も設置していない状態の検査対象物設置台24を、検査対象物設置台移動装置28によって、搬入装置2aの前面に設置してある検査対象物搬入台26に移動して固定する。上記の手順を連続的に繰り返すことで、連続的に検査対象物3の搬入及び搬出を行う。
8a to 8h show an example of a method for conveying a conveyed product in the embodiment of the present invention. The
1…爆発物検知装置、2a…搬入装置、2b…搬出装置、3…検査対象物、4…開空間、5…検査空間、6a…中性子発生装置、6b…中性子発生制御装置、7a…α線検出器、7b…α線検出回路、8…α線、9…中性子発生点、10a…高速中性子、10b…熱中性子、11…γ線、12a…γ線検出器、12b…γ線検出回路、13…検査対象物監視装置、14…開及び閉空間検知装置。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
The dangerous substance detection device according to claim 4, wherein a γ-ray shielding material is used for at least a part of the moving part and the fixed part.
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2004
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