JP4094629B2 - X線検出装置 - Google Patents

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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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