JP2005338106A - Ｘ線検出装置 - Google Patents

Abstract

【目的】Ｘ線照射中の警告表示等を故障しにくい構成で実現したＸ線検出装置を提供する。
【構成】Ｘ線発生手段３は、下向きに三角形状に広がる面状のＸ線７を照射する。搬送手段６の搬送ベルト９は本装置のフレーム１０の上下両面にそれぞれ接して面状のＸ線７と直交する方向に循環する。フレーム１０には面状のＸ線７に平行なスリット１１があり、その下方にＸ線検出手段４がある。搬送ベルトの側方には、Ｘ線を受けて可視光線を放出する波長変換手段１２があり、これに近接して導光手段１３の一端が設けられ、筐体内を引き回されて筐体の窓にその他端が接続される。Ｘ線照射中、波長変換手段１２がＸ線を可視光線に変換し、導光手段１３で筐体２の窓１５から外部に放射する。筐体２の窓１５の光からＸ線照射中を認識できる。機械・電気的構成でなく故障しにくく、信頼性が高い。
【選択図】図２

Description

本発明は、広く各種の用途で使用される産業用のＸ線発生手段において、当該Ｘ線発生手段がＸ線を発生していることを現に放射されているＸ線を検知することにより目視で直接確認することができるＸ線検出装置に関する。本発明は、前述した産業用のＸ線発生手段を用いた機器のうち、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物に対し、Ｘ線を照射したときのＸ線の透過量から被検査物中の異物を検出するＸ線異物検出装置において、前記Ｘ線検出装置を適用してＸ線の発生をＸ線を検知することで目視で直接確認できるようにしたものである。

従来より、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物中（表面も含む）の異物（金属，骨，ガラス，石，合成樹脂材等）を検出するためにＸ線異物検出装置が用いられている。図４に模式的に示すように、この種のＸ線異物検出装置の上側にはＸ線発生部１００が設けられている。このＸ線発生部１００は装置本体の下側に向けてＸ線１０１を面状に照射する。

次に、装置の下側には被検査物の搬送部１０２が設けられている。この搬送部１０２は、複数のローラ１０３と、これらのローラ間に掛け回された搬送ベルト１０４を有している。装置本体に取り付けられたモータ等の駆動手段によりいずれかのローラ１０３が駆動され、これによって搬送ベルト１０４が循環して移動し、上側の搬送ベルト１０４に載った被検査物１０５が移動する。Ｘ線１０１の面は搬送ベルト１０４の略中央に照射され、この搬送ベルト１０４による被検査物１０５の移動方向と照射されるＸ線１０１の面は互いに交差（直交）している。

次に、被検査物１０５を搬送する上側の搬送ベルト１０４の下面に接して、Ｘ線検出部１０６が設けられている。Ｘ線検出部１０６は、搬送ベルト１０４の幅方向に平行であって、照射されたＸ線の面に沿うスリットを有している。このスリットに沿ってＸ線検出部１０６の内部には多数のＸ線検知素子が配置されている。

以上の構成において、Ｘ線発生部１００からＸ線を照射し、被検査物１０５を搬送部１０２で搬送すれば、被検査物１０５はＸ線１０１の面を通過する。即ち、Ｘ線１０１は被検査物１０５と搬送ベルト１０４を透過し、スリットを介してＸ線検出部１０６に入射して検出される。Ｘ線検出部１０６が得た信号は、配線１０７を介して接続された制御手段１０８の制御部１０９で処理され、被検査物１０５中に含まれる異物の有無が検出され、表示部１１０で所定の表示が行なわれる。

また、詳細は図示しないが、上記Ｘ線異物検出装置では、Ｘ線発生部１００，Ｘ線検出部１０６および搬送部１０２は、Ｘ線の漏洩を防ぐように全体として防護構造の筐体１１１で覆われている。この防護構造の筐体の前後には、被検査物を通過させる開口部が設けられている。

前記Ｘ線異物検出装置では、使用中はＸ線が照射されているので、注意を促す意味で表示部１１０等に「Ｘ線照射中」「機器作動中」等の表示をすることが好ましい。かかる表示を行なわせるために、制御手段１０８からＸ線発生部１００に与えられる制御信号が用いられていた。即ち、制御手段１０８からＸ線発生部１００に制御信号が与えられれば、Ｘ線発生部１００が駆動されてＸ線が放出されていると考えてよいことから、この信号を用いて表示部１１０に「Ｘ線照射中」等の表示をしていた。

しかし、制御部１０９、Ｘ線発生部１００、この両者を接続する電気回線１１２のいずれかの部分に何らかの故障があれば、実際にはＸ線が放射されていないのに「Ｘ線照射中」等の表示がされたり、実際にＸ線が放出されているのに該表示がされないといった不都合が生じる可能性があった。

そこで、「Ｘ線照射中」の表示をするための信号として、Ｘ線検出部１０６から電気回線１０７を介して制御手段１０８に送られる検出信号を用いることも考えられるが、Ｘ線検出部１０６の検出素子や、Ｘ線検出部１０６と制御手段１０８を結ぶ電気回線１０７に何らかの故障があれば、同様の不都合が避けられない。

本発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、故障の生じにくい非電気的な手段でＸ線を直接的に検出して上記警告表示等に供することができるＸ線検出装置と、かかるＸ線検出装置を用いたＸ線異物検出装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明による請求項１記載のＸ線検出装置は、被検査物５を検査するためのＸ線７を放出するＸ線発生手段３と、
前記Ｘ線発生手段３が放出するＸ線７の照射面であって、かつ前記被検査物５に照射しない部分に設置され、前記Ｘ線発生手段３から放出したＸ線７を受けて、可視光線として放出する波長変換手段１２と、
前記被検査物５を透過したＸ線７を検出するＸ線検出手段４と、を備え、
前記波長変換手段１２から放出される可視光線を検知することにより、前記Ｘ線発生手段３からＸ線７が放射されているか否かを確認することを特徴としている。

請求項２に記載されたＸ線検出装置は、被検査物５を検査するためのＸ線７を放出するＸ線発生手段３と、
前記被検査物５を透過したＸ線７を検出するＸ線検出手段４と、
前記Ｘ線発生手段３が放出するＸ線７の照射面であって、かつ前記被検査物５に照射しない部分に設置され、前記Ｘ線発生手段３から放出したＸ線７を受けて、可視光線として放出する波長変換手段１２と、
前記被検査物５、前記Ｘ線発生手段３、前記Ｘ線検出手段４及び前記波長変換手段１２を覆う筐体２と、
前記波長変換手段１２から放出された可視光線を前記筐体２の外部に導いて該筐体２の外部から前記Ｘ線発生手段３のＸ線放射を確認するようにした導光手段１３と、
を備えている。

本発明によるＸ線検出装置によれば、Ｘ線を受けて可視光線として放出する波長変換手段や、この可視光線を導く導光手段を用い、Ｘ線を直接的に検出して警告表示等に供することができるので、故障が生じにくく機器としての信頼性が高いという効果があり、使用時の安全性を向上させるという効果もある。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明の実施の形態を示すものであって、その構成の一部としてＸ線検出装置を備えたＸ線異物検出装置の外観を示す斜視図であり、図２はその内部機構の一部を示した斜視図、図３は当該内部機構の一部の断面図である。

図１に示すように、Ｘ線異物検出装置１は、全体として箱形の筐体２を有しており、脚部２ａを介して設置面上に設置される。この筐体２は、内部から有害な量のＸ線が外部に漏洩しないように、放射線防護材料を用いて形成されている。図２に示すように、このＸ線異物検出装置１は、主に、Ｘ線を発生するＸ線発生手段３と、Ｘ線発生手段３からのＸ線を受けるＸ線検出手段４と、Ｘ線発生手段３とＸ線検出手段４の間を被検査物５が通過するように被検査物を搬送する搬送手段６からなる。

装置全体の上部である前記筐体２の内部には、Ｘ線発生手段３が収納されている。Ｘ線発生手段３はこれ自体で放射線を遮蔽する構造を有している。即ち、Ｘ線を発生するＸ線管（図示せず）の周囲を鉛等の遮蔽材からなる遮蔽板で覆うことによりＸ線の漏洩を防ぐ構造とされている。

筐体２の内部において、このＸ線発生手段３は下方に向けてＸ線７を照射する。Ｘ線は、図示しないＸ線管から下方に広がる略円錐形状の態様で照射され、Ｘ線発生手段３の底部に形成された図示しないスリットを通過することにより、図２に一点鎖線で示すように下方に向けて三角形状に広がる面状となって照射される。

搬送手段６は、被検査物を搬送して、Ｘ線発生手段３が面状に照射するＸ線７を通過させるための装置である。また、Ｘ線検出手段４は、被検査物５を透過したＸ線７を検出し、被検査物５中の異物の有無を検出する装置であり、前記搬送手段６に近接して設けられている。

図２に示すように、搬送手段６は、主に、複数本のローラ８（本例では不図示のものも含めて４本）と、これを駆動する図示しないモータと、ローラ８に掛け回された無端状の搬送ベルト９からなる。本例では、本装置のメインフレームと一体になった箱形の収納フレーム１０の上下両面に対し、搬送ベルト９の上側部と下側部がそれぞれ接して移動できる状態とされており、搬送ベルト９が循環する方向は、Ｘ線発生手段３から照射された面状のＸ線７に対して直交する方向である。

この収納フレーム１０の上側には、搬送ベルト９が循環する方向に対して直交する方向、即ち面状のＸ線７に平行な方向に沿ってスリット１１が形成されている。そして、この収納フレーム１０の内部にはＸ線検出手段４が収納され、該Ｘ線検出手段４は収納フレーム１０の上側内面に取り付けられている。このＸ線検出手段４には、収納フレーム１０に形成されたスリット１１に対応するようにＸ線検知素子が設けられており、被検査物５と搬送ベルト９を透過して前記スリット１１から入射したＸ線を検知できるように構成されている。

また、図３に示すように、三角形状に広がるＸ線７は、搬送ベルト９上にある被検査物５の全体をカバーするとともに、搬送ベルト９と接するその底辺にあたる部分では、搬送ベルト９の幅よりも若干広い寸法となるように設定されている。

上記の構成において、モータが駆動してローラ８が回転すると、搬送ベルト９が所定の一方向に循環する。搬送ベルト９の上に載せられた被検査物５は、収納フレーム１０の上面を支持面として搬送され、Ｘ線発生手段３からＸ線検出手段４に至る面状のＸ線７の間を通過する。Ｘ線発生手段３から照射された面状のＸ線７は、被検査物５と搬送ベルト９を透過し、スリット１１を通過してＸ線検出手段４で検出される。Ｘ線検出手段４は、このＸ線を所定の信号に変換して不図示の制御部に出力する。

図２及び図３に示すように、本例のＸ線異物検出装置１は、Ｘ線を直接的に検出するために故障の生じにくい非電気的な手段である波長変換手段１２を用いている。この波長変換手段１２は、蛍光物質を設けたシート状の部材であり、この蛍光物質はＸ線を受けて可視光線を放出する特性を有している。波長変換手段１２は、前記Ｘ線検出手段４が受けるＸ線の強度を減衰させず、前記搬送手段６による前記被検査物５の搬送を阻害しないような適当な位置に設置されている。本例では、波長変換手段１２は、前記収納フレーム１０の上面において、前記搬送ベルト９の側縁部（搬送ベルト９の幅方向の隣部）に近接し、かつ搬送ベルト９の外に照射される面状のＸ線７の端の部分にかかるような位置に設けられている。この位置は、前記Ｘ線検出手段４によるＸ線の検知への影響はないが、実際にＸ線が照射される場所である。かかる配置であれば、前記Ｘ線検出手段４による被検査物５の検査に影響を与えることなく、Ｘ線を可視光線に変換して出力することができる。

図１及び図２に示すように、本例のＸ線異物検出装置１は、前記波長変換手段１２が放出した可視光線を筐体２の外部に導くために導光手段１３を備えている。本例の導光手段１３は具体的には光ファイバーであり、前記Ｘ線検出手段４が受けるＸ線の強度を減衰させず、前記搬送手段６による前記被検査物５の搬送を阻害しないような位置を選択して引き回されている。具体的には、Ｘ線の照射領域を避けて筐体２の内壁に沿って配されている。

図３に示すように、導光手段１３の一端は、波長変換手段１２に向けられており、その一端部には、前記波長変換手段１２から放出される可視光線を集光する集光手段としての集光レンズ１４が設けられている。

また、図１に示すように、筐体２に形成された窓１５には拡散レンズ１６が設けられており、図２に示すように、導光手段１３の他端は該拡散レンズ１６に接続されている。

従って、本例によれば、Ｘ線を照射している間は、現に照射されているＸ線の一部を実際に用いて前記波長変換手段１２で可視光線を発生させ、これを導光手段１３で導いて筐体２の窓１５から外部に放射することができる。これによって、本装置の近傍にいる者は、筐体２の窓１５の光を見てＸ線が照射中であることを認識できる。しかも、現に照射されているＸ線を直接可視光線に変換して導光手段１３で筐体２の外に導くという構成は、機械的な可動部等もなく電気的装置による信号処理等の要素もないことから、これらの機械的・電気的な構成に比べて故障の可能性が非常に小さく、信頼性が高いので、警告表示の手段として適しているという長所がある。

以上説明した実施の形態は、波長変換手段１２と導光手段１３を用いた故障の生じにくい手段でＸ線を直接的に検出して警告表示等に供することができるＸ線検出装置を用いたＸ線異物検出装置１に関するものであったが、かかるＸ線検出装置の用途はＸ線異物検出装置１のみに限定されるものではない。Ｘ線は視認できない電磁波であり、人体に有害であることから、これを利用する機器においてはＸ線の照射中には前述したような警告表示等が必要とされることが多いので、Ｘ線を利用する機器では上に説明した波長変換手段１２と導光手段１３を用いてＸ線を直接的に検出する装置を有効に応用することができる。

例えば、可搬式のＸ線照射装置を用いて工場や屋外の現場で検査対象物をＸ線で透過写真撮影する場合には、検査対象物の撮影範囲の近傍に前述した波長変換手段１２を置き、その発光を導光手段１３で遠隔に設置された制御部に導いて警告表示に用いることができる。写真撮影のために実際にＸ線を照射している間は、導光手段１３から可視光線が出ることとなるので、これを利用すれば、かかる検査工事の安全性の向上に寄与することができる。なお、このようなＸ線検出装置では、屋外で使用することも考慮し、波長変換手段１２から出た可視光線を効率よく導光手段１３に入射させるとともに、無用の外光が導光手段１３に入射しないようにするため、波長変換手段１２とこれに臨む導光手段１３の一端部の近傍を、Ｘ線は透過するが可視光線は透過しない被覆部材で被覆することが好ましい。

以上説明したように本発明によるＸ線検出装置によれば、Ｘ線を受けて可視光線として放出する波長変換手段や、この可視光線を導く導光手段を用い、Ｘ線を直接的に検出して警告表示等に供することができるので、故障が生じにくく機器としての信頼性が高いという効果があり、使用時の安全性を向上させるという効果もある。

本発明の実施形態であるＸ線異物検出装置の一例の外観を示す斜視図。 同Ｘ線異物検出装置の主要内部構造を示す斜視図。 同Ｘ線異物検出装置の搬送手段及びＸ線検出手段付近の断面図。 従来のＸ線異物検出装置の一構造例を模式的に示す図。

符号の説明

１…Ｘ線異物検出装置、２…筐体、３…Ｘ線発生手段、４…Ｘ線検出手段、５…被検出物、６…搬送手段、７…Ｘ線、９…搬送ベルト、１２…波長変換手段、１３…導光手段、１４…集光手段としての集光レンズ。

Claims (2)

1. 被検査物（５）を検査するためのＸ線（７）を放出するＸ線発生手段（３）と、
   前記Ｘ線発生手段が放出するＸ線の照射面であって、かつ前記被検査物に照射しない部分に設置され、前記Ｘ線発生手段から放出したＸ線を受けて、可視光線として放出する波長変換手段（１２）と、
   前記被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段（４）と、を備え、
   前記波長変換手段から放出される可視光線を検知することにより、前記Ｘ線発生手段からＸ線が放射されているか否かを確認するＸ線検出装置。
2. 被検査物（５）を検査するためのＸ線（７）を放出するＸ線発生手段（３）と、
   前記被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段（４）と、
   前記Ｘ線発生手段が放出するＸ線の照射面であって、かつ前記被検査物に照射しない部分に設置され、前記Ｘ線発生手段から放出したＸ線を受けて、可視光線として放出する波長変換手段（１２）と、
   前記被検査物、前記Ｘ線発生手段、前記Ｘ線検出手段及び前記波長変換手段を覆う筐体（２）と、
   前記波長変換手段から放出された可視光線を前記筐体の外部に導いて該筐体の外部から前記Ｘ線発生手段のＸ線放射を確認するようにした導光手段（１３）と、
   を有するＸ線検出装置。

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