JP2011227104A - 検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】常設された危険物質の検査エリアにおいて爆発物等の危険物質の発見が見逃された場合であっても、迅速かつ容易に爆発物等の危険物質を発見したりその所持者を特定したりすること。
【解決手段】試料を採取する試料採取装置３０２と、試料採取装置３０２により採取された試料に混入する爆発物を吸着する吸着剤または試料に混入する爆発物を溶解する溶媒を有する試料捕集装置３６１と、試料採取装置３０２および試料捕集装置３６１を据え付けたワゴン９と、試料捕集装置３６１により吸着剤に吸着した爆発物または溶媒に溶解した爆発物を検出する検出装置とを備える検出システム３００を提供する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、検出システムに関するものである。

一般に、空港内や公共施設内に危険物質が持ち込まれることを防止する危険物質検出装置として、検査対象から採取した試料を加熱・気化することにより危険物質を検出する技術が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１によれば、試料となる爆発物の粉末等が付着していると考えられる箇所、例えばパソコンのキーボードや鞄のハンドル等を検査片で拭き取ることにより試料を採取し、検査片等ごとに加熱・気化した試料を質量分析装置に導入して検出する技術が開示されている。

特開２００４−３０１７４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、空港等を中心に広く用いられているものの、主に税関や入場ゲート等の常設された危険物質の検査エリアにおいて、機内に持ち込まれる手荷物や機内に乗り込む乗客等を検査するようになっている。そのため、この検査エリアで危険物質が見逃されてしまうと、その後に危険物質を発見したりその所持者を特定したりすることが困難となる。また、危険物質を持ち込もうとする者にとっても、この検査エリアを回避して機内に危険物質を持ち込むための様々な手段を考え出そうと試みるものと考えられる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、常設された危険物質の検査エリアにおいて爆発物等の危険物質の発見が見逃された場合であっても、迅速かつ容易に爆発物等の危険物質を発見したりその所持者を特定したりすることができる検出システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の参考例としての発明は、試料を採取する試料採取部と、該試料採取部により採取された試料を分析する試料分析部と、前記試料採取部および前記試料分析部を据え付けた台車とを備える検出装置を提供する。

本発明によれば、試料分析部により、試料採取部によって採取された試料が分析される。これらの試料採取部および試料分析部は台車に据え付けられているので、本発明に係る検出装置は可搬性を有する。したがって、試料を採取する対象、位置または時間等を変えながら試料分析を行うことができる。

例えば、検出装置を列車内の通路に沿って移動させながら、乗客や荷物等、あるいは、車内の雰囲気から試料を採取して分析することで、列車内に爆発物等の危険物質が持ち込まれていないかを列車の走行中に検査することができる。したがって、駅や空港等において税関や入場ゲート等に常設されている検査エリアで爆発物等の危険物質の発見が見逃された場合であっても、迅速かつ容易に爆発物等の危険物質やその所持者を発見することができる。

上記発明においては、前記試料採取部が、雰囲気を吸引して試料とする試料吸引部を備えることとしてもよい。
このように構成することで、試料分析部により、試料吸引部によって吸引された雰囲気が分析される。

例えば、荷物等に紛れて爆発物等の危険物質が列車内に持ち込まれていた場合には、爆発物等の危険物質からの蒸気が列車内の雰囲気に混入している可能性がある。したがって、列車内の荷物やその所持者の周辺の雰囲気を分析することによって、その爆発物等の危険物質を検出することが可能になる。

また、上記発明においては、前記試料採取部が、固体に付着した物質を該固体から分離して試料とする試料分離部を備えることとしてもよい。
このように構成することで、試料分析部により、試料分離部によって固体から分離された物質が分析される。

例えば、列車の車内改札や車内販売により乗客から受け取った切符、紙幣、硬貨またはクレジットカード等に付着した物質を分析することができる。乗客が爆発物等の危険物質に触れていた場合には、その者が所持していた切符、紙幣、硬貨またはクレジットカード等に爆発物等の危険物質が付着している可能性がある。したがって、切符等に付着した物質を分析することによって、爆発物等の危険物質を検出することが可能になる。

本発明の参考例としての発明は、上記検出装置と、該検出装置の位置情報を検出する位置情報検出部とを備える検出システムを提供する。
本発明によれば、例えば、検出装置によって列車内で爆発物等の危険物質が検出された場合に、位置情報検出部により、列車内のどの位置で爆発物等の危険物質が検出されたかを把握することが可能となる。

本発明の参考例としての発明は、輸送機関に据え付けられる検出装置であって、前記輸送機関の客室内部または荷室内部の気体を採取して試料とする試料採取部と、該試料採取部により採取された試料中における危険物質の有無を分析する試料分析部とを備える検出装置を提供する。
本発明によれば、輸送機関内部において、客室内部または荷室内部の気体が試料採取部によって採取され、その気体中における危険物質の有無が試料分析部によって分析される。

例えば、荷物等に紛れて爆発物等の危険物質が列車内に持ち込まれていた場合には、爆発物等の危険物質からの蒸気が列車内の気体に混入している可能性がある。したがって、客室内部または荷室内部の気体中における危険物質の有無を分析することで、列車内に爆発物等の危険物質が持ち込まれていないかを列車の走行中に検査することができる。

本発明は、試料を採取する試料採取部と、該試料採取部により採取された試料に混入する爆発物を吸着する吸着剤または前記試料に混入する爆発物を溶解する溶媒を有する試料捕集部と、前記試料採取部および前記試料捕集部を据え付けた台車と、前記試料捕集部により前記吸着剤に吸着した爆発物または前記溶媒に溶解した爆発物を検出する検出部とを備える検出システムを提供する。

本発明によれば、試料捕集部において、試料採取部によって採取された試料に混入する爆発物が吸着剤に吸着したり、または、溶媒に溶解したりするので、試料に混入する爆発物を濃縮させることができる。したがって、蒸気圧が低いために検出されにくい爆発物であっても、検出部により検出し易くすることができる。

これらの試料採取部および試料捕集部は、台車に据え付けられているので可搬性を有する。したがって、試料を採取する対象、位置または時間等を変えながら試料を採取することができる。例えば、試料採取部および試料捕集部を列車内の通路に沿って移動させながら、乗客や荷物等、あるいは、車内の雰囲気から試料を採取することができる。これにより、列車内に爆発物等の危険物質が含まれていないかを列車の走行中に高い検出効率で検査することができる。

本発明の参考例としての発明は、客室内部または荷室内部の気体を採取して試料とする試料採取部と、該試料採取部により採取された試料中における危険物質の有無を分析する試料分析部とを備える輸送機関を提供する。

本発明によれば、輸送機関内部において、客室内部または荷室内部の気体が試料採取部によって採取され、その気体中の危険物質の有無が試料分析部によって分析される。したがって、輸送機関内に爆発物等の危険物質が持ち込まれていないかを検査することができる。

本発明によれば、常設された危険物質の検査エリアにおいて爆発物等の危険物質の発見が見逃された場合であっても、迅速かつ容易に爆発物等の危険物質を発見したりその所持者を特定したりすることができるという効果を奏する。

本発明の第１の参考実施形態に係る危険物質検出装置を示す該略図である。 図１の危険物質検出装置の充電コネクタが充電ソケットに接続される様子を示す図である。 図１の危険物質検出装置が列車内を搬送される様子を示す図である。 本発明の第２の参考実施形態に係る危険物質検出システムを示す該略図である。 図４の危険物質検出システムを示す別の図である。 本発明の第２の参考実施形態の変形例に係る危険物質検出装置を示す該略図である。 本発明の第３の参考実施形態に係る危険物質検出システムを示す該略図である。 本発明の第３の参考実施形態に係る危険物質検出システムを示す別の該略図である。 図７の危険物質検出システムによる検出情報と監視カメラによるカメラ情報とを組み合わせて危険物質を監視する様子を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る危険物質検出システムを示す該略図である。 図１０の危険物質検出システムの試料捕集部を示す図である。

［第１の参考実施形態］
以下、本発明の参考例としての第１の参考実施形態に係る危険物質検出装置（検出装置）について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る危険物質検出装置１は、図１〜図３に示すように、列車２等の輸送機関内において、爆発物等の危険物質が持ち込まれていないかを検査するための装置である。なお、危険物質とは、例えば、トリニトロトルエン、トリアセトントリパーオキサイド、ニトログリセリン、へキソーゲン（トリメチレントリニトラミン；ＲＤＸ）、ペンスリット（ペンタエリスリトールテトラナイトレート；ＰＥＴＮ）、ニトロメタン、エチレングリコールジニトラート（ＥＧＤＮ）、オクトーゲン（ＨＭＸ）、５‐ニトロ‐２，４‐ジヒドロ‐１，２，４‐トリアゾール‐３‐オン（ＮＴＯ）、ヘキサメチレントリパーオキサイドジアミン（ＨＭＴＤ）、モノアミノトリニトロベンゼン（ＭＡＴＢ）、ジアミノトリニトロベンゼン（ＤＡＴＢ）、トリアミノトリニトロベンゼン（ＴＡＴＢ）等の爆発物等を挙げることができる。

具体的には、危険物質検出装置１は、略直方体形状に形成された危険物質検出装置本体７と、危険物質検出装置本体７が据え付けられたワゴン（台車）９とを備え、可搬性を有するようになっている。なお、ワゴン９には、車掌３がワゴン９を搬送するための持ち手１１と、タイヤ１３とが設けられている。

危険物質検出装置本体７は、車内改札を行う際に切符５に付着している物質を試料として採取するサンプリング容器（試料分離部，試料採取部）１５と、サンプリング容器１５により採取された試料を分析して爆発物等の危険物質を検出する検出装置（試料分析部）１７を有する試料分析システム１９と、この試料分析システム１９を駆動するための蓄電器２１とを備えている。

なお、危険物質検出装置本体７には、検出装置１７による分析結果（以下、「検出情報」という。）が表示される表示部（図示せず）が設けられている。この表示部は、車掌３が持ち手１１側に立って危険物質検出装置１を搬送する際に、車掌３からは見え易く、かつ、周りの他の者からは見えにくいように、例えば、サンプリング容器１５の近傍に設けられることが望ましい。

サンプリング容器１５は、車掌３によって切符５が挿入され易いように、危険物質検出装置本体７の上端面の持ち手１１寄りに設置されている。サンプリング容器１５には、切符挿入口２３が設けられており、切符５が挿入されると乗車駅や下車駅等の切符情報が読み取られるようになっている。

また、サンプリング容器１５には、図示しない気化ヒータが切符挿入口２３から挿入された切符５を加熱可能に配置されている。このサンプリング容器１５は、切符５に付着している物質を気化ヒータによって大気圧条件下で加熱気化して切符５から分離させ、気化した物質を試料として採取するようになっている。

試料分析システム１９は、検出装置１７の他に、サンプリング容器１５から検出装置１７へ試料を導入させるための試料導入装置２５を備えている。
試料導入装置２５は、サンプリング容器１５に一端が接続された差動排気配管２７と、この差動排気配管２７の他端に接続された差動排気ポンプ２９と、差動排気配管２７と検出装置１７とを接続するキャピラリ管３１とを備えている。

差動排気配管２７は、サンプリング容器１５と差動排気ポンプ２９とが流通可能になるように接続されている。なお、差動排気配管２７は、サンプリング容器１５側の流路（すなわち、上流側の流路）の流路断面積が、差動排気ポンプ２９側の流路（すなわち、下流側の流路）の流路断面積に比べて小さく形成されていることが望ましい。このようにすることで、差動排気ポンプ２９側の流路内部の圧力を低くしても、大気圧条件下のサンプリング容器１５内部との圧力差を保ち易くすることができる。

また、差動排気配管２７には、差動排気配管２７の内壁に熱が伝達するように配管周りに配管用ヒータ（図示略）が配置され、差動排気配管２７全体の内壁が加熱されるようになっている。なお、配管用ヒータは、例えば、公知のリボンヒータであり、試料導入装置２５の作動中において、１００℃以上２００℃以下で加熱されるようになっている。

また、差動排気配管２７の差動排気ポンプ２９側には、差動排気ポンプ２９の排気流量を制御する調整弁（図示略）が設けられている。差動排気配管２７は、石英から形成することとしてもよいし、あるいは、差動排気配管２７の内壁を石英で覆うこととしてもよい。このようにすることで、試料が差動排気配管２７の内壁に付着滞留するのを防止することができる。

差動排気ポンプ２９は、図示しない吸気口と排気口とを備え、吸気口が差動排気配管２７の下流側の端部に流通可能に接続されている。また、差動排気ポンプ２９は、差動排気配管２７内の気体を吸気口から吸引して排気口から外部に排出することにより、差動排気配管２７内を排気して減圧するようになっている。

キャピラリ管３１は、例えば、内径が約０．３ｍｍ、外径が約０．４ｍｍであって、長さが約１０ｃｍからなる石英製の細管である。また、キャピラリ管３１は、一端が差動排気配管２７に接続され、他端が検出装置１７内のイオン化チャンバ（図示略）に直結されている。このキャピラリ管３１は、差動排気配管２７の下流側の配管内部と検出装置１７のイオン化チャンバ内部との圧力差を保ちつつ、これらを流通可能に接続するようになっている。

検出装置１７は、例えば、質量分析法により試料分析を行う質量分析装置である。この検出装置１７は、キャピラリ管３１が接続されるイオン化チャンバ（図示略）と、イオン化チャンバから送られてきた試料のイオンを検出する検出部（図示略）と、検出装置１７内を減圧状態に維持する真空ポンプ３３とを備えている。なお、質量分析法は、分解能が高く、かつ、誤報率が低い。

イオン化チャンバは、キャピラリ管３１を介して送られてきた気流に含まれる試料をイオン化して、イオンを生成させるようになっている。
検出部は、イオン化チャンバにより生成されたイオンを質量の違いによって分離して検出し、試料の構造および組成等を分析するようになっている。

なお、検出部によって得られた検出情報は、切符情報とともに表示部に表示されるようになっている。また、これらの検出情報および切符情報は、図３に示すように、車掌室または運転室４の警報盤３５に送信されて表示されたり、他の乗務員３７が所持する携帯端末３９に送信されたりするようになっている。

真空ポンプ３３は、検出装置１７内、特にイオン化チャンバ内を約１０^−３Ｐａの高真空状態に維持するようになっている。これにより、イオン化チャンバにおいて生成されたイオンが、安定かつ分解せずに検出部に送られるようになっている。なお、検出装置１７内の圧力は、キャピラリ管３１と差動排気ポンプ２９との間に設けられた圧力計（図示略）によって測定することができるようになっている。また、検出装置１７の外周周りにはヒータ（図示略）が設けられ、検出装置１７の壁面およびイオン化チャンバが加熱されるようになっている。

蓄電器２１には、充電コネクタ４１が備えられている。この蓄電器２１は、例えば、列車２内もしくは駅等に備えられた充電設備の充電ソケット４３に充電コネクタ４１が接続されることで充電可能とされている。

このように構成された本実施形態に係る危険物質検出装置１の作用について説明する。
車掌３により、蓄電器２１が充電された危険物質検出装置１が列車２内の通路を搬送され、車内改札が行われる。この際、乗客から手渡された切符５に付着する物質が試料として採取され、爆発物等の危険物質が含まれていないかを検査される。

具体的には、乗客から受け取った切符５がサンプリング容器１５の切符挿入口２３に挿入されると、乗車駅や下車駅等の切符情報が記録される。また、気化ヒータの作動により、切符５の表面に付着している物質が大気圧条件下で加熱気化されて、試料としてサンプリング容器１５に採取される。

この状況で、検出装置１７においては、真空ポンプ３３の作動により、イオン化チャンバ内が約１０^−３Ｐａの高真空状態に維持される。なお、検出装置１７内の圧力は、キャピラリ管３１と差動排気ポンプ２９との間に設けられた圧力計によって測定することができる。

一方、差動排気配管２７においては、差動排気ポンプ２９の作動により差動排気配管２７内が排気されて減圧状態とされ、サンプリング容器１５において採取された試料が気流とともに差動排気配管２７内に吸引される。差動排気配管２７内に吸引された試料を含む気流は、配管用ヒータが１００℃以上２００℃以下に熱せられて差動排気配管２７全体の内部が加熱されることにより、試料が内壁に付着滞留することなく差動排気配管２７内を通過する。この気流の一部は、差動排気配管２７の下流側からキャピラリ管３１を通って検出装置１７に導入される。

ここで、調整弁の弁機構を調整して差動排気ポンプ２９の排気流量を制御し、例えば、差動排気配管２７内に約１００ｓｃｃｍの流量で試料を含む気流を吸引する。そして、差動排気配管２７の下流側の配管内の圧力を５０Ｐａ以上７０ｋＰａ以下の減圧状態に維持する。また、差動排気ポンプ２９の作動により、気流を約９８ｓｃｃｍの流量で排気口から外部に排出するとともに、その気流の一部をキャピラリ管３１を介して約２ｓｃｃｍの流量で検出装置１７に導入させる。

このようにすることで、差動排気配管２７の下流側の配管内部と約１０^−３Ｐａに維持される検出装置１７のイオン化チャンバ内部との圧力差が、大気圧条件下のサンプリング容器１５内部と検出装置１７のイオン化チャンバ内部との圧力差に比べて小さくなるので、差動排気配管２７の下流側の配管内とイオン化チャンバ内との圧力差を圧力損失の少ない流路を用いて保つことができる。

すなわち、内径が０．３ｍｍ，管長が１０ｃｍのキャピラリ管３１を用いて、差動排気配管２７と検出装置１７との圧力差を保つことができる。これにより、キャピラリ管３１を通過するのに掛かる時間を大幅に削減することができ、サンプリング容器１５において採取された試料を検出装置１７へ短時間で導入することが可能となる。

検出装置１７においては、質量分析法によって試料分析が行われる。具体的には、イオン化チャンバに導入された試料がイオン化されて、イオンが検出部へと送られる。そして、検出部により、イオンが質量の違いによって分離されて検出され、試料の構造および組成等が分析される。

検出装置１７により得られた検出情報は、切符情報とともに表示部に表示される。これにより、車掌３は、検出情報をその場で把握することができ、さらに、その切符の所持者の乗車駅や下車駅等を把握することができる。また、表示部は車掌３以外の周りの者からは見えにくいように設けられているので、切符５から爆発物等の危険物質が検出された場合に、車掌３は周囲に気付かれることなく爆発物等の危険物質の所持者を特定し、迅速な対応を取ることができる。

また、検出情報および切符情報は、車掌室または運転室４の警報盤３５に送信されて表示されたり、他の乗務員３７が所持する携帯端末３９に送信されたりする。したがって、切符５から爆発物等の危険物質が検出されたことを運転室４や他の乗務員３７に知らせて、迅速な対応を取ることができる。また、検出装置１７へ試料を短時間で導入させることが可能な試料分析システム１９を採用したことにより、サンプリング容器１５において採取された試料が差動排気配管２７内に吸引されてから、約１秒後に検出装置１７においてイオンの検出信号を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る危険物質検出装置１によれば、危険物質検出装置本体７がワゴン９に据え付けられているので、この危険物質検出装置１を列車２内の通路に沿って移動させながら危険物質の有無を検査することができる。したがって、駅や空港等において税関や入場ゲート等に常設されている検査エリアで爆発物等の危険物質の発見が見逃された場合であっても、迅速かつ容易に爆発物等の危険物質やその所持者を発見することができる。

また、車内改札と危険物質の検査とを同時に行うことで、人物の特定や乗車駅および下車駅等の情報をまとめて入手することができる。さらに、爆発物等の危険物質が検出されたことをその所持者に気付かれることなく車掌３が把握したり、他の乗務員３７や運転室４に知らせたりすることができる。したがって、騒ぎを大きくすることなく迅速に警戒処置を取ることが可能となる。

なお、本実施形態においては、検出装置１７による検出情報が表示部に表示されたり、運転室４の警報盤３５等に送信されたりすることを例示して説明したが、例えば、携帯電話機等のバイブレーションのように、振動によって車掌３や他の乗務員３７に知らせることとしてもよい。また、検出情報が駅や管理室等に送信されることとしてもよい。また、本実施形態においては、危険物質検出装置１が危険物質の検査と車内改札による切符情報のチェックとを兼ねることとしたが、危険物質の検査のみを行うこととしてもよい。

［第２の参考実施形態］
次に、本発明の参考例としての第２の参考実施形態に係る危険物質検出システム（検出システム）１００について、図４および図５を参照して説明する。
本実施形態に係る危険物質検出システム１００は、危険物質検出装置１０１が列車２内の雰囲気を試料とする点と、危険物質検出装置１０１の位置をモニタする位置センサ（位置情報検出部）１５１が列車２の天井に備えられる点で、第１の参考実施形態と異なる。
以下、第１の参考実施形態に係る危険物質検出装置１と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。

危険物質検出装置１０１は、列車２内の雰囲気を吸引して試料とするサンプリング口（試料吸引部）１１５を備えている。このサンプリング口１１５は、危険物質検出装置本体１０７の上端面に設けられ、差動排気配管２７に流通可能に接続されている。なお、本実施形態に係る危険物質検出装置１０１は、車内改札による切符５の切符情報をチェックする機能は備えていないものとする。

位置センサ１５１は、列車２の天井に所定の間隔をあけて複数配置され、列車２の通路に沿って搬送される危険物質検出装置１０１をそれぞれ上方からモニタするようになっている。これらの各位置センサ１５１は、取得した危険物質検出装置１０１の位置情報を、検出装置１７による検出情報と関連付けて車掌室または運転室４の警報盤３５や駅の管理室等に送信するようになっている。

このように構成された本実施形態に係る危険物質検出システム１００の作用について説明する。
検査員１０３により、危険物質検出装置１０１が列車２内の通路を搬送されると、真空ポンプ３３および差動排気ポンプ２９の作動により、列車２内の雰囲気がサンプリング口１１５から差動排気配管２７に試料として吸引される。そして、吸引された試料が、検出装置１７へ導入されて試料分析が行われる。

例えば、荷物に紛れて列車２内に爆発物等の危険物質が持ち込まれていた場合には、爆発物等の危険物質からの蒸気が列車２内の雰囲気に混入している可能性がある。したがって、列車２内の荷物やその所持者の周辺の雰囲気を分析することによって、爆発物等の危険物質を検出することが可能となる。

検出装置１７によって取得された検出情報は、表示部に表示されるとともに、車掌室または運転室４の警報盤３５に送信されたり、他の乗務員３７が所持する携帯端末３９に送信されたりする。
また、位置センサ１５１においては、危険物質検出装置１０１の位置が常にモニタされている。位置センサ１５１によって取得された危険物質検出装置１０１の位置情報は、検出装置１７の検出情報と関連付けられて、車掌室または運転室４の警報盤３５や他の乗務員３７の携帯端末３９に送信される。

以上説明したように、本実施形態に係る危険物質検出システム１００によれば、車内改札時に限られず、検査員１０３が列車２の通路に沿って危険物質検出装置１０１を搬送しながら巡回することにより、列車２内の雰囲気を試料として吸引し分析することができる。したがって、列車２内に爆発物等の危険物質が持ち込まれていないかの検査を定期的に行うことができる。

また、位置センサ１５１により危険物質検出装置１０１の位置が常にモニタされるので、爆発物等の危険物質が検出された位置を特定し易くすることができる。さらに、危険物質検出装置１０１の位置情報が検出情報と関連付けられて運転室４の警報盤３５や駅の管理室に送信されるので、列車２内のどの位置で爆発物等の危険物質が検出されたかを車外においても把握することができる。

なお、本実施形態においては、位置センサ１５１が列車２の天井に設けられていることとしたが、例えば、列車２の座席に配置されることとしてもよい。このようにすることで、危険物質検出装置１０１が列車２内を搬送される際に、最も近い座席に配置された位置センサによって座席番号等の座席情報を得ることができる。したがって、例えば、指定席のように予め座席に座る乗客が決まっているような場合には、その乗客の乗車駅および下車駅が分かる。これにより、人物を特定し易くすることができる。
また、危険物質検出装置１０１の位置情報や座席情報を駅構内に設置された監視カメラによるカメラ情報と組み合わせ、爆発物等の危険物質の所持者を総合的に判断することとしてもよい。

また、本実施形態に係る危険物質検出システム１００は、以下のように変形することができる。
例えば、危険物質検出装置１０１´は、図６に示すように、危険物質検出装置本体１０７´が商品１６の車内販売に使用するワゴン１０９´に据え付けられることとし、サンプリング口１１５の他に、乗客から受け取った紙幣、硬貨またはクレジットカード等に付着した物質を試料とするサンプリング容器１５を備えることとしてもよい。なお、サンプリング口１１５は、雰囲気を吸引する際に商品１６が妨げとならない位置、例えば、危険物質検出装置本体１０７´の進行方向に対向した前面部分に設けることとすればよい。また、サンプリング容器１５は、クレジットカードリーダの機能を備えているとより好ましい。

このようにすることで、車内販売員が危険物質の検査の検査員１０３を兼ねることができ、乗客から受け取った紙幣、硬貨またはクレジットカード等から爆発物等の危険物質を検出することが可能となる。また、サンプリング容器１５がクレジットカードリーダの機能を備えていれば、検出装置１７による検出情報とクレジットカードからの人物情報とを照合させて、爆発物等の危険物質の所持者の特定をより行い易くすることができる。

［第３の参考実施形態］
次に、本発明の参考例としての第３の参考実施形態に係る危険物質検出システム２００について、図７〜図９を参照して説明する。
本実施形態に係る危険物質検出システム２００は、図７〜図９に示すように、危険物質検出装置２０１が列車（輸送機関）２の天井６等に据え付けられ、列車２内の雰囲気を吸引して試料とする点で第１の実施形態と異なる。なお、危険物質検出装置２０１は、所定の間隔をあけて複数設けられることが望ましい。
以下、第１の参考実施形態に係る危険物質検出装置１または第２の参考実施形態に係る危険物質検出システム１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。

危険物質検出装置２０１は、列車２内の雰囲気を吸引して試料とするサンプリング口（図示略）を備えており、天井の、例えば、荷物置き用の棚８付近に設置されている。なお、危険物質検出装置２０１は、例えば、エアコン内部に設けられることとしてもよい。このようにすることで、エアコンの吸気によって列車２内の雰囲気が吸引されるので、試料の採取効率を向上させることができる。
また、列車２内には監視カメラが設置されていることとしてもよい。

このように構成された本実施形態に係る危険物質検出システム２００の作用について説明する。
危険物質検出装置２０１が起動されると、真空ポンプ３３および差動排気ポンプ２９の作動により、列車２内の雰囲気がサンプリング口から試料として吸引されて、差動排気配管２７を介して検出装置１７に導入される。そして、検出装置１７により試料中における爆発物等の危険物質の有無が分析される。この場合に、危険物質検出装置２０１は、荷物置き用の棚８付近に設置されているので、荷物１０内に爆発物等の危険物質が入っていたり、荷物１０に爆発物等の危険物質が付着していたりした場合に、爆発物等の危険物質からの蒸気を吸引し易くすることができる。

各危険物質検出装置２０１の検出装置１７により得られた検出情報は、それぞれ車掌室または運転室４の警報盤３５に集約されたり、乗務員３７が所持する携帯端末３９に送信されたりする。これにより、列車２の各車両の状況を運転室４の車掌や乗務員３７が把握することができ、列車２全体を監視することができる。

さらに、検出装置１７により得られた検出情報は駅や管理室にも送信される。この場合に、図９に示すように、駅に設置されている監視カメラ１２や列車２内に設けられている監視カメラにより、不審者１４を監視することとしてもよい。このようにすることで、検出装置１７の検出情報と監視カメラ１２からの不審者情報とを組み合わせて総合判断することにより、爆発物等の危険物質を持ち込んだと考えられる人物を絞り込み易くすることができる。したがって、爆発物等の危険物質の検出効率を向上させるとともに、その所持者をより特定し易くすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る危険物質検出システム２００によれば、危険物質検出装置２０１が列車２内に所定間隔をあけて複数設置されるので、常時、列車２内に爆発物等の危険物質が持ち込まれていないか検査することが可能となる。
なお、本実施形態においては、危険物質検出装置２０１が荷物置き用の棚８付近に設置されていることを例示して説明したが、例えば、座席付近に設けることとしてもよい。このようにすることで、座席に座った乗客の髪の毛や衣服等に付着した爆発物等の危険物質を検出し易くすることができる。

次に、本発明の一実施形態に係る危険物質検出システム３００について、図１０および図１１を参照して説明する。
本実施形態に係る危険物質検出システム３００は、図１０に示すように、ワゴン９に据え付けられた可搬性を有する試料採取装置３０２と、列車２内に別途設けられる検出装置１７（図示略）とを備えている。

この危険物質検出システム３００は、例えば、検査員１０３が試料採取装置３０２を搬送しながら列車２内を巡回して雰囲気を試料として採取し、試料採取装置３０２によって採取された試料を列車２内に別途設けられた検出装置１７によって分析することで、列車２内に爆発物等の危険物質が持ち込まれていないかを検査することができるようになっている。
以下、第１の参考実施形態に係る危険物質検出装置１または第２の参考実施形態に係る危険物質検出システム１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。

試料採取装置３０２は、略直方体形状に形成された試料採取装置本体３０８と、試料採取装置本体３０８が据え付けられたワゴン９とを備えている。
試料採取装置本体３０８は、雰囲気を吸引して試料とするサンプリング口１１５と、このサンプリング口１１５により吸引された試料を捕集する試料捕集装置（試料捕集部）３６１と、この試料捕集装置３６１を駆動するための蓄電器２１とを備えている。

試料捕集装置３６１は、雰囲気をサンプリング口１１５から吸引するための吸引ポンプ３７１と、サンプリング口１１５と吸引ポンプ３７１とを流通可能に接続する配管３６３上に設けられたカートリッジ３６５と、配管３６２にカートリッジ３６５を接続するための吸気側切替バルブ３６７および排気側切替バルブ３６９とを備えている。

吸引ポンプ３７１は、図示しない吸気口と排気口とを備え、吸気口が配管３６２の下流側の端部と流通可能に接続されている。また、吸引ポンプ３７１は、サンプリング口１１５から吸引された配管３６２内の気体を吸気口から取り入れて排気口から外部に排出するようになっている。

カートリッジ３６５は、試料に混入している爆発物を吸着する吸着剤、または、試料に混入する爆発物を溶解する溶媒が充填される容器である。また、カートリッジ３６５は、吸気側切替バルブ３６７および排気側切替バルブ３６９の開閉を切り替えることで配管３６２に容易に脱着されるようになっている。例えば、図１１に示すように、カートリッジ３６５は、３つに枝分かれした配管３６２にそれぞれ脱着可能に接続されている。なお、各カートリッジ３６５は、複数のカートリッジ３６５を接続するホルダ（図示略）にセットされている。

ここで、吸着剤としては、例えば、米国ローム・アンド・ハース社製のＸＡＤ４（スチレン系）、ＸＡＤ７ＨＰ（アクリル系）、または、ＦＰＸ６６（スチレン系）等からなるフィルタが用いられる。また、溶媒としては、例えば、メタノール、アセトニトリル、ヘキサンまたはこれらの混合液等が用いられる。

このように構成された本実施形態に係る危険物質検出システム３００の作用について説明する。
例えば、吸着剤を採用する場合、吸着剤が収容されたカートリッジ３６５を予めホルダにセットして、各配管３６２にカートリッジ３６５をそれぞれ接続する。
検査員１０３によって試料採取装置３０２が列車２内を搬送され、吸引ポンプ３７１の作動によって配管３６２内の気体が排気口から排気されることにより、列車２内の雰囲気がサンプリング口１１５から配管３６２へ試料として吸引される。

荷物等に紛れて爆発物が列車２内に持ち込まれていた場合には、爆発物からの蒸気が列車２内の雰囲気に混入している可能性がある。したがって、配管３６２に吸引された気流が各カートリッジ３６５を通過する際に、列車２内の雰囲気に混入していた爆発物をカートリッジ３６５に収容されている吸着剤に吸着させて濃縮させることができる。

このようにして、列車２の車両ごとにカートリッジ３６５が交換されながら、試料に混入している爆発物が試料捕集部３６１によって捕集される。この場合に、カートリッジ３６５は、吸気側切替バルブ３６７および排気側切替バルブ３６９の開閉によって配管３６２との脱着が容易なので、カートリッジ３６５の交換時間を短縮することができる。また、列車２の車両ごとにカートリッジを交換することで、車両ごとに爆発物の有無を検査し、爆発物の所持者を特定し易くすることができる。

試料採取装置３０２によって各車両の試料が捕集されると、検査員１０３により、列車２内に別途用意されている検出装置１７によって各カートリッジ３６５に捕集された爆発物が検出される。具体的には、吸着剤に吸着された爆発物は、吸着剤から加熱・脱着される。そして、気化した爆発物が検出装置１７に導入されて検出される。
なお、試料採取装置３０２による試料の採取および検出装置１７による検出は、駅と駅との間ごとに行われることが望ましい。このようにすることで、爆発物の所持者が下車する前にその人物を特定することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る危険物質検出システム３００によれば、試料に混入している爆発物を吸着剤に吸着させることにより、爆発物を濃縮させて捕集することができる。したがって、蒸気圧が低いために検出しにくいような爆発物であっても、検出装置１７により検出し易くすることができる。これにより、列車２内に爆発物が持ち込まれていないかを列車２の走行中に高い検出効率で検査することができる。

なお、本実施形態においては、吸着剤を用いて爆発物を捕集することを例示して説明したが、これに代えて、溶媒を用いて爆発物を捕集した場合には、爆発物が溶解している溶媒ごと気化するか、溶媒と爆発物とを分留した後、爆発物を気化することとすればよい。

以上、本発明の一実施形態および参考実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記各実施形態においては、検出装置１７として質量分析装置を採用して質量分析法により危険物質を検出することを例示して説明したが、これに代えて、オンモビリティースペクトル分析法（ＩＭＳ）、ルミノール科学傾向反応分析、ラマン分光分析またはガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ‐ＭＳ）等により危険物質を検出することとしてもよい。なお、本発明の上記一実施形態において、ガスクロマトグラフ質量分析法を採用した場合には、溶媒に試料を溶かし込んだまま試料分析を行うことができる。

１ 危険物質検出装置（検出装置）
９ ワゴン（台車）
１５ サンプリング容器（試料分離部，試料採取部）
１７ 検出装置（試料分析部）

Claims (1)

1. 試料を採取する試料採取部と、
   該試料採取部により採取された試料に混入する爆発物を吸着する吸着剤または前記試料に混入する爆発物を溶解する溶媒を有する試料捕集部と、
   前記試料採取部および前記試料捕集部を据え付けた台車と、
   前記試料捕集部により前記吸着剤に吸着した爆発物または前記溶媒に溶解した爆発物を検出する検出部とを備える検出システム。

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