JP6048885B2 - 魚の比放射能検査システム - Google Patents

Description

本発明は、魚の比放射能を検査する比放射能検査システムに関する。

従来、衣服の放射線汚染を検査するための装置として、特開昭５８−１３９０９０号公報に記載の放射線汚染物選別装置が知られている。この装置は、衣類を搬送する搬送手段と、搬送方向に配列された複数の放射線検出器と、各放射線検出器からの信号を加算し積算する信号処理回路と、信号処理回路からの信号により放射線に汚染されている衣類を仕分ける仕分け手段と、を備えており、大量の衣類の放射線汚染検査を効率良く処理することを目的としている。

特開昭５８−１３９０９０号公報

現在、原子力発電事故によって汚染された海で育った魚は、放射性セシウムを含んでいる可能性があり、時々、漁港において放射能汚染が基準値を超える魚が水揚げされ、水揚げした漁場の規制が行われている。このような魚の汚染の問題は、消費者の安全だけではなく、漁業関係者の就労意欲及び生計にも関わっている。このため、魚の放射線汚染を個別に効率良く検査することにより、消費者に安心を与えると共に、生産者に対して意欲を与え、漁港の復興に貢献する検査システムの開発が強く求められている。

また、国による魚の出荷基準も震災後に厳しくなっており、自然放射線レベルと同程度の放射線について魚から生じたものか否かを適切に測定する必要がある。また、原子力発電所からの放射性物質（セシウム１３４，１３７）が微量とはいえ存在している環境下で測定することも考えられ、魚以外の放射性物質から放たれるバックグラウンド放射線をできるだけ遮蔽する必要がある。

このような魚の放射線汚染の検査について、従来は容器の小さい放射線検出器を用いており、魚をすり潰して検査を行っていた。しかし、魚のすり潰し加工を行うと、放射線汚染が無かったとしても、その後に魚を市場へ戻すことができないため、魚の全数検査を行う上で問題となっていた。

これに対し、魚の放射線汚染を検査するための装置として、ベルトコンベヤーを跨ぐように設けたゲートに放射線検出器を一つ備えたものが開発されている。この装置では、発泡スチロールの箱などに複数の魚を入れた状態でゲートの下を通過させることで、複数の魚の放射能汚染をまとめて検査可能としている。

しかしながら、このような構成の装置では、箱単位に測定することを想定しているため、魚を一匹ずつ効率的に測定することができず、汚染した魚の一匹一匹を正確に突き止めるためには、何度も検査を繰り返す必要がある。また、放射線検出器が一つしかないため検査に時間がかかる上、バックグラウンド放射線について何ら対策が施されていないという問題があった。

そこで、本発明は、魚を個別に丸ごと、連続的に効率良く比放射能を検査し、精度良く魚を比放射能別に分別することができる魚の比放射能検査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、本発明は、複数の魚の比放射能を検査する比放射能検査システムであって、複数の魚の個別標識を行う個別標識手段と、複数の魚の個別の重量測定を行う重量測定手段と、複数の魚を所定の搬送方向に一列で搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送される複数の魚の下方に位置し、搬送方向に並んで設けられた複数の放射線検出器と、放射線検出器により放射線検出される複数の魚の左右に位置し、搬送方向に沿って設けられた一対の放射線遮蔽壁と、放射線検出器の下側及び左右両側を囲むように設けられた放射線遮蔽部材と、個別標識手段の個別標識情報、重量測定手段の重量測定結果、複数の放射線検出器の放射線検出結果に基づいて、魚の比放射能を個別に演算する演算手段と、演算手段による魚の比放射能の演算結果に基づいて魚を分別する分別手段と、個別標識された魚の位置を認識する手段とを備え、演算手段は、個別標識された魚の位置に対応する放射線検出器からの放射線検出結果に基づいて演算を行うことを特徴とする。

本発明に係る比放射能検査システムによれば、搬送方向に沿って複数の放射線検出器を並べ、その上を搬送されながら魚の放射線を検出することで、搬送時間と同じ時間をかけて個別に魚の放射線を検出した場合と同様の検出結果を得ることができ、魚を加工することなく丸ごとの形で連続して検査することができる。また、この比放射能検査システムでは、一列に並んだ複数の魚の個別標識及び重量測定を行い、放射線検出結果から得られる個別の魚の放射能Ｂｑを当該魚の重量ｋｇで除して比放射能Ｂｑ／ｋｇを求めることができるので、魚を比放射能別に効率良く分別することができる。しかも、この比放射能検査システムによれば、放射線遮蔽部材が魚の下方に位置し、一対の放射線遮蔽壁が魚の左右に位置することで、地面やコンクリート床から魚に向かう放射線を遮蔽することができるので、放射線検出のバックグラウンドを減らして、魚からの放射線を精度良く検出することができる。また、この比放射能検査システムによれば、搬送される魚の上方を開放することにより、魚の搬送状態の監視やトラブル対応、メンテナンスを容易にすることもできる。更に、この比放射能検査システムによれば、魚の下方に放射線検出器が位置するので、魚の上方や側方に放射線検出器が位置する場合と比べて、魚の大小にかかわらず、魚と放射線検出器の距離を最小限にすることができ、放射線検出の精度向上が図られる。以上より、この比放射能検査システムによれば、魚を個別に丸ごと、連続的に効率良く比放射能を検査し、精度良く魚を比放射能別に分別することができる。

また、本発明に係る比放射能検査システムは、複数の放射線検出器の上面を少なくとも覆うステンレスカバーを更に備えてもよい。
この比放射能検査システムによれば、放射線検出器を適切に保護して機器の耐久性を向上できると共に、衛生を保つための頻繁な洗浄にも対応することができ、魚の検査システムとして有用な構成である。

また、本発明に係る比放射能検査システムにおいて、演算手段は、搬送手段における所定の位置を魚が通過中であるか否かを検出する位置検出センサを有し、演算手段は、位置検出センサの検出結果に基づいて、魚の先端到達時刻及び末端到達時刻を認識してもよい。
この比放射能検査システムによれば、簡素な位置検出センサにより、魚の先端到達時刻及び末端到達時刻を認識して個別の魚の位置を把握することができ、システム構成の簡素化及びシステムの製造コストの低減に有利である。

また、本発明に係る比放射能検査システムにおいて、演算手段は、個別標識手段の個別標識情報及び搬送手段の搬送速度に基づいて個別の魚の位置を認識し、放射線検出器が放射線を検出した場合、当該放射線検出器の最も近くに位置する魚の放射線検出としてカウントしてもよい。
この比放射能検査システムによれば、詳細な位置検出を行わなくても、搬送速度に基づいて個別の魚の位置を容易に把握することができ、放射線検出の結果を個別の魚の検出結果として適切にカウントすることができる。このことは、システム構成の簡素化及びシステムの製造コスト低減に寄与する。

また、本発明に係る比放射能検査システムにおいて、演算手段は、前後の魚と等距離の位置の放射線検出器が放射線を検出したと判定した場合、当該放射線検出器に頭部が近い魚の放射線検出としてカウントしてもよい。
この比放射能検査システムによれば、魚の構造を考慮すると、魚の尾よりも頭部からの放射線を検出する可能性が高いことから、等距離にある魚のうち頭部が近い魚の放射線検出としてカウントすることで誤検出を避け、放射線検出の信頼性を高めることができる。

また、本発明に係る比放射能検査システムにおいて、前記搬送手段により搬送中の魚の左右に配置される一対のガイドを更に備えていてもよい。
この比放射能検査システムによれば、生きた魚を一匹ずつ測定する際に、魚が測定中に動いて位置を変えることを左右一対のガイドにより防止することができ、測定精度を向上させることができる。

また、本発明に係る比放射能検査システムにおいて、放射線検出器は、放射線の入射により発光するシンチレータ、シンチレータで生じた光を伝達するライトガイド、及びライトガイドを通じて入力された光に応じて信号を出力する光電子増倍管を有し、シンチレータ及び光電子増倍管は、鉛直方向から見て重ならないように配置されていてもよい。
この比放射能検査システムによれば、鉛直方向から見てシンチレータと光電子増倍管が重ならないように配置されているので、光電子増倍管を通じて下側の地面等から放射線が入り込んだとしても、シンチレータに到達することが避けられる。従って、この比放射能検査システムによれば、放射線のバックグラウンドを落とすことができるので、魚の放射線検出に関する精度を向上させることができる。
また、シンチレータと光電子増倍管を直列に繋いだ場合でも、光電子増倍管の径を小さくし、光電子増倍管の真下に光電子増倍管の径より大きい遮蔽体を据え付けることにより、シンチレータが地面を直接見えなくすることができる。

また、本発明に係る比放射能検査システムにおいて、ライトガイドは、複数のシンチレータを一つの光電子増倍管に対して接続していてもよい。
この比放射能検査システムによれば、必要な光電子増倍管の数を減らすことができるので、システムの製造コストを大幅に低減することができる。

本発明に係る比放射能検査システムによれば、魚を個別に丸ごと、連続的に効率良く比放射能を検査し、精度良く魚を比放射能別に分別することができる。

本発明に係る比放射能検査システムの一実施形態を示す概略平面図である。 図１に示す比放射能検査システムの概略側面図である。 放射線検出器の配置を説明するための部分拡大断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 建屋を含めた比放射能検査システム全体の図である。 （ａ）Ｎ番目の魚における先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ１］の検出を示す図である。（ｂ）Ｎ番目の魚における末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ１］の検出を示す図である。 魚からの放射線検出を説明するための図である 制御部６による放射線を検出した魚の判定を説明するための図である。 前後の魚と等距離に位置する放射線検出器７が放射線を検出した場合を説明するための図である。 放射線検出から放射能を算出するための説明用のグラフである。 （ａ）第１の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。（ｂ）第１の変形例に係る放射線検出器を示す側面図である。 （ａ）第２の変形例に係る放射線検出器を示す平面図である。（ｂ）第２の変形例に係る放射線検出器を示す側面図である。 小さい径の光電子増倍管を用い、シンチレータと光電子増倍管を直列に繋いだ放射線検出器を示す側面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２に示す比放射能検査システム１は、複数の魚の比放射能Ｂｑ／ｋｇの検査を個別に丸ごと連続的に行うシステムである。比放射能検査システム１は、魚が投入されるスロープ台２と、魚の重量を測定する重量測定台３と、魚を所定の搬送方向Ａに搬送するベルトコンベヤー４と、魚を分別する分別機５と、これらを制御する制御部６と、を備えている。なお、各図において符号Ｓを用いて魚を示す。

スロープ台２は、魚が先端の出口へ向かって滑り落ちるように傾斜が付けられた台座である。スロープ台２は、ベルトコンベヤーである出口２ａに近づくほど幅が狭められ、出口２ａは一匹の魚のみが通過できる幅とされている。スロープ台２に投入された複数の魚は、出口２ａに向かって緩やかに滑り落ち、出口２ａを通じて一匹ずつ分離され、出口２a上で静止する。分離されて出口２ａに静止した魚は、先行の魚が重量測定台で測定されて、ベルトコンベヤー４に送り出された後に、ベルトコンベヤーで重量測定台３へ載せられる。

重量測定台３は、魚の個別の重量測定を行う重量測定手段である。重量測定台３は、内蔵された重量計により魚の重量を測定すると共に当該魚の個別標識を行う個別標識手段の機能も有する。重量測定台３は、測定の順番により魚の個別標識を行う。重量測定台３は、個別標識データ及びその魚の重量測定データを制御部６へ送る。重量測定台３は、台を傾斜させて移動させるか又は台の面を移動させるかして測定済みの魚を迅速に測定済みの魚を次のベルトコンベヤー４へ送り出す。

また、重量測定台３は、重量バランスを計測して魚の向き（頭部が前か後ろか）を判定してもよい。この場合、重量測定台３は、個別標識データに紐付けた魚の向きのデータを制御部６へ送る。なお、重力測定手段は、魚１匹１匹の重量を瞬時に測定し、なるべく魚を隙間無く連続にベルトコンベヤー４に送り出す構造が良い。（重量測定時間）×（ベルトコンベヤー４の速度）がベルトコンベヤー４の上での魚の間の間隔になるので、この距離が魚１匹の長さより長くなくてはならない。従って、重量測定時間は（魚１匹の長さ）/（ベルトコンベヤー４の速度）以上となる。例えば、魚の長さを０．３ｍ、ベルトコンベヤーの速さを０．７５ｍ/秒とすると、重量測定時間は０．４秒以上必要となる。従って、重量測定時間を１秒とすると魚と魚の間隔は０．４５ｍとなる。短時間で重量を測定した後に測定台を傾けて魚を短時間に前方にソフトに送り出すか、台の面を移動して送り出す構成などを採用してもよい。また、重量測定台における台の面を移動させる場合は、その移動速度はベルトコンベヤー４の移動速度と同じが良い。これにより、検査効率を上げることができる。

ベルトコンベヤー４は、魚を分別機５に向かって搬送する搬送手段である。ベルトコンベヤー４は周回する無端ベルトを備えており、往路が上側、復路が下側となる。ベルトコンベヤー４の入口から出口までの長さは例えば約９ｍとすることもできる。また、ベルトコンベヤー４の搬送方向Ａは直線ではなく曲がっていてもよい。このベルトコンベヤー４に搬送される魚の下側には、複数の放射線検出器７が配置されている。

以下、放射線検出器７について説明する。図３は、複数の放射線検出器７の配置を説明するための部分拡大断面図である。また、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図３及び図４に示すように、放射線検出器７は、搬送方向Ａに沿って並ぶように多数（例えば４０個）設けられており、ベルトコンベヤー４によって搬送される魚の下方に位置している。すなわち、放射線検出器７は、魚の下方から放射線の検出を行う。

放射線検出器７は、シンチレータ８、ライトガイド９、光電子増倍管１０を有している。シンチレータ８は、入射した放射線を光（可視光）に変換する蛍光体である。シンチレータ８は、入射した放射線の線量に応じて内部結晶が励起状態となり、光（シンチレータ光）を発生させる。シンチレータ８は、入射した放射線に応じた光を発生させる。

ここでは、ヨウ化ナトリウムＮａＩに微量のタリウムＴｌをドープしたＮａＩ（Ｔｌ）蛍光体をシンチレータ８として用いる。ＮａＩ（Ｔｌ）蛍光体は、ガンマ線に対する感度が高く、発光量も十分であり、比較的安価に取得できるため有用である。その他、シンチレータ８としては、減衰時間の短いＢＧＯ［Ｂｉ_４Ｇｅ_３Ｏｌ_２］やＧＳＯ［Ｇｄ_２（ＳｉＯ_４）Ｏ］、ＬＳＯ［Ｌｕ_２（ＳｉＯ_４）Ｏ］等を採用してもよい。なお、シンチレータ８は、コスト的な観点から円柱形状を選択しており、その直径は約５ｃｍとすることができる。

ライトガイド９は、シンチレータ８で生じた光を光電子増倍管１０へと導く光伝達部材である。ライトガイド９は、例えばアクリル樹脂など光を通す材料を加工したものもあるが、ガラスファイバや石英ファイバその他のファイバ素線を複数本束ねて構成されても良い。ライトガイド９は、シンチレータ８の下端と光電子増倍管１０の上端を接続している。なお、この放射線検出器７では、シンチレータ８よりも小径の光電子増倍管１０を採用しているため、ライトガイド９はシンチレータ８から光電子増倍管１０に向かって先細りとなる漏斗状に形成されている。

光電子増倍管１０は、入力された光に応じた信号を出力する電子機器である。光電子増倍管１０の光電陰極に光が入射すると、光電陰極から光電子が放出され、この光電子が一次ダイノードに衝突することで複数の二次電子を放出する。その後、二次電子は複数のダイノードの電位差により加速されながら次々と増倍され、十分な出力の信号として制御部６へ送られる。

このように、光電子増倍管１０は、魚から放たれた放射線によりシンチレータ８で生じた光を電気信号に変えることで、当該放射線検出器７による放射線の検出を制御部６に伝える。光電子増倍管１０は、コスト削減の観点からシンチレータ８より直径の小さいものを採用することができる。なお、シンチレータ８と同径の光電子増倍管１０を用いてもよい。

この放射線検出器７の下側及び左右両側を囲むように放射線遮蔽部材１１が設けられている。放射線遮蔽部材１１は、搬送方向Ａに沿って延びる樋状の鉛部材であり、その中に複数の放射線検出器７が等間隔で配置されている。なお、複数の放射線検出器７の間をそれぞれ鉛部材で遮蔽してもよい。樋状の放射線遮蔽部材１１は、同じく搬送方向Ａに沿って延びる台座１２の上に配置されている。

台座１２は、断面コの字状をなす左右一対の長尺部材１２Ａ，１２Ｂと、左右一対の長尺部材１２Ａ，１２Ｂを中央の高さで連結する複数の連結棒１２Ｃと、を有している。連結棒１２Ｃは、搬送方向Ａに沿って所定間隔で二つずつ設けられている。断面コの字状の長尺部材１２Ａ，１２Ｂの間には、スペースが形成されており、そのスペースの上方に放射線検出器７が位置している。この台座１２は、搬送方向Ａで等間隔に設けられた脚部１３によって支えられている。

放射線検出器７のうち光電子増倍管１０の下端は、放射線遮蔽部材１１の下面に露出しており、図示しない配線を通じて制御部６と接続されている。この露出部分から放射線が入り込むことを避けるため、光電子増倍管１０の下方には補助用の放射線遮蔽部材１４が設けられている。放射線遮蔽部材１４は、例えば複数の光電子増倍管１０の下端をカバーするように搬送方向Ａに延びる板状の鉛部材である。放射線遮蔽部材１４は、台座１２を構成する左右一対の長尺部材１２Ａ，１２Ｂの間で脚部１３の上に配置されている。

なお、図４では、補助用の放射線遮蔽部材１４を脚部１３の上に配置したが、配置位置は脚部１３上に限定されず、例えば脚部１３より下側に配置してもよく、床に対して設置してもよい。放射線検出器７は、放射線遮蔽部材１１及び放射線遮蔽部材１４によって下側及び左右両側が囲まれている。

また、放射線検出器７は、ステンレスカバー１５によって上面及び左右両側が覆われている。ステンレスカバー１５は、例えば２ｍｍ程度の厚さのステンレス板材からなり、下向きに開放されたコの字形状に折り曲げられている。ステンレスカバー１５は、上方より放射線検出器７及び放射線遮蔽部材１１に被さるように配置され、複数の放射線検出器７を全てカバーするように搬送方向Ａに延びて設けられている。すなわち、放射線検出器７は、ステンレスカバー１５及びベルトコンベヤー４のベルト越しに魚の放射線を検出する。

また、ベルトコンベヤー４上の魚の左右両側には、放射線を遮蔽する一対の放射線遮蔽壁１６，１７が位置している。一対の放射線遮蔽壁１６，１７は、搬送方向Ａに沿ってベルトコンベヤー４を左右に設けられた鉛製の壁であり、ベルトコンベヤー４を跨ぐように設けられた枠体１８によって支えられている。側方から魚（及び放射線検出器７）に向かう放射線は、これらの放射線遮蔽壁１６，１７により遮蔽される。

また、魚は、精度良く放射線を検出するため、ベルトコンベヤー４の真ん中に配置されることが好ましい。ベルトコンベヤー４の真ん中に配置する方法としては様々な方法が考えられるが、一番簡単な構成としてベルトコンベヤー４により搬送される魚の左右に一対のガイドを設けてもよい。左右一対のガイドは、例えば発泡スチロールから形成され、魚の幅に合わせて放射線遮蔽壁１６，１７の内側に配置することができる。このようなガイドを備えることで、生きた魚を一匹ずつ測定する際に、魚が測定中に動いて位置を変えることを防止でき、測定精度を向上させることができる。また、一対のガイド上を掛け渡す連結部材を設け、一対のガイドを一体的に取り扱い可能とすることで、システムに対するガイドの取り付け及び取り外しを容易にすることができる。但し、予め魚の幅に合うガイドを用意しておく必要がある。

その他、放射線遮蔽壁１６，１７をガイドとして利用してもよい。例えば、放射線遮蔽壁１６，１７の間隔を調整可能に構成してもよく、放射線遮蔽壁１６，１７の間隔を魚の幅に合わせて調整することで、魚をベルトコンベヤー４の真ん中に配置することができる。なお、間隔を調整可能な移動式の放射線遮蔽壁１６，１７は、ベルトコンベヤー４の入口部分だけでよい。また、魚の幅を検出するセンサを設け、自動で放射線遮蔽壁１６，１７やガイドの幅を変更する構成であってもよい。

次に、図５は建屋２０を含めた比放射能検査システム全体を示す図である。図５に示す建屋２０には、魚の上方から放射線が入射することを避けるための工夫が施されている。具体的には、建屋２０の天井側の建築材料として、ガンマ線を発生する放射性同位体を含んでいない材料を用いることにより、天井からの放射線の入射を防ぐことができる。従って、建築材料として代表的なコンクリートはカリウム４０を含んでいるので使用しない。また、木材などもカリウム４０を含んでいるので使用しない。鉄もコバルト６０を含んでいるものは使用しない。そこで、天井や側壁の材料として、ガンマ線を発生する放射性同位体を含んでいないアルミニウム、銅、ステンレス、プラスチック、又はコバルト６０を含んでいない鉄などを使用することにより、建屋２０の天井や壁からの宇宙線以外の放射線を入射させないようにすることができる。これにより、建物２０から来る放射線によるバックグラウンドを落とし、放射線検出器７による魚の放射線検出の精度を向上させることができる。なお、必ずしも建屋２０を比放射能検査システム１に含める必要はない。

続いて、制御部６における魚の比放射能の検査について説明する。制御部６では、重量測定台３から送られた個別標識データに基づき、搬送順によって魚を個別に認識する。制御部６は、エネルギースペクトル用のデータアレイを多数備えている。制御部６は、搬送順に魚の番号を標識すると共に、当該魚に対応する番号のデータアレイにアサインして当該魚に関するデータを記憶する。

この制御部６は、ベルトコンベヤー４の入口、中間、出口にそれぞれ設けられた位置検出センサ２１，２２，２３によって魚の位置を検出している。位置検出センサ２１，２２，２３は、各センサの所定の設置位置を魚が通過中であるか否かを検出する。制御部６は、入口位置検出センサ２１の検出結果に基づき、搬送順がＮ番目の魚の先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ１］及び末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ１］を認識する。なお、Ｎ＋１番目の魚の場合は、［Ｎ＋１、ｔｓ１］、末端到達時刻［Ｎ＋１、ｔｍ１］となる。

ここで、図６（ａ）は、Ｎ番目の魚における先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ１］の検出を示す図である。図６（ｂ）は、Ｎ番目の魚における末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ１］の検出を示す図である。図６（ａ）に示すように、Ｎ番目の魚の先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ１］とは、Ｎ番目の魚の先端（例えば頭部先端）が入口位置検出センサ２１に検出された時刻を意味している。同様に、Ｎ番目の魚の末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ１］とは、Ｎ番目の魚の末端（例えば尻尾の末端）が入口位置検出センサ２１に検出された時刻（例えばレーザによるＮ番目の魚の検出が途切れた時刻）を意味している。

制御部６は、入口位置検出センサ２１におけるＮ番目の魚の先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ１］及び末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ１］を当該魚のデータアレイに格納する。制御部６は、ベルトコンベヤー４の搬送速度を把握しており、魚の先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ１］及び末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ１］を利用して、Ｎ番目の魚の時間ｔにおける位置Ｚ（Ｎ、ｔ）を算出する。

なお、制御部６は、魚の先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ１］及び末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ１］にベルトコンベヤー４の搬送速度を参照することで、魚の大きさ（長さ）のデータを取得してもよい。また、入口位置検出センサ２１の検出結果は、魚の放射線検出の開始フラグとしても利用され、最初の魚がベルトコンベヤー４に入り込むと同時に放射線検出器７による放射線検出が開始される。

また、制御部６は、中間位置検出センサ２２における先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ２］及び末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ２］、及び出口位置検出センサ２３における先端到達時刻［Ｎ、ｔｍ３］及び末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ３］に基づいて、当該魚の位置の算出結果に誤りがあるか否かを確認する。

図７は、魚からの放射線検出を説明するための図である。図７に示すように、各放射線検出器７は、アンプ２５及びＭＣＡ［Multi-Channel Analyzer］２６を介して制御部６と接続されている。制御部６は、複数の放射線検出器７のそれぞれの位置をマップデータとして記憶しており、ベルトコンベヤー４の入口からＭ番目の放射線検出器７から時刻ｔに放射線検出の信号が出されると、Ｍ番目の放射線検出器７の位置Ｄ（Ｍ）をマップデータから得て、時刻ｔにおける各魚の位置・・・Ｚ（Ｎ−１，ｔ）、Ｚ（Ｎ，ｔ）、Ｚ（Ｎ＋１，ｔ）・・・と比較する。制御部６は、時刻ｔにおける位置がＭ番目の放射線検出器７の位置Ｄ（Ｍ）に最も近い魚を判定し、当該魚からの放射線検出としてカウントする。

ここで、図８は、制御部６による放射線を検出した魚の判定を説明するための図である。図８に示すように、制御部６は、Ｎ番目の魚の位置Ｚ（Ｎ，ｔ）について、具体的にはＮ番目の魚の先端位置Ｚ１（Ｎ，ｔ）及び末端位置Ｚ２（Ｎ，ｔ）として認識している。Ｎ番目の魚の先端位置Ｚ１（Ｎ，ｔ）及び末端位置Ｚ２（Ｎ，ｔ）は、例えば、入口位置検出センサ２１におけるＮ番目の魚の先端到達時刻［Ｎ、ｔｓ１］及び末端到達時刻［Ｎ、ｔｍ１］と、ベルトコンベヤー４の搬送速度に基づいて算出される。

制御部６は、図８に示す状態において、時刻ｔにＭ番目の放射線検出器７から放射線検出の信号を受信した場合、Ｍ番目の放射線検出器７の位置Ｄ（Ｍ）と時刻ｔにおける各魚の位置に基づいて、Ｍ番目の放射線検出器７に最も近い魚を判定する。

具体的に、制御部６は、Ｍ番目の放射線検出器７の位置Ｄ（Ｍ）がＮ番目の魚の末端位置Ｚ２（Ｎ，ｔ）とＮ＋１番目の魚の先端位置Ｚ１（Ｎ＋１，ｔ）の間にあり、Ｎ番目の魚の末端位置Ｚ２（Ｎ，ｔ）に最も近いことを認識する。この場合、制御部６は、Ｍ番目の放射線検出器７の位置Ｄ（Ｍ）に最も近い魚は、Ｎ番目の魚であると判定し、Ｍ番目の放射線検出器７から受信した信号をＮ番目の魚からの放射線検出としてカウントする。なお、以上説明した制御部６による魚の位置認識や判定の説明は一例であり、他の方法により魚の位置認識や判定を行ってもよい。

図９は、前後の魚と等距離に位置する放射線検出器７が放射線を検出した場合を説明するための図である。図９に示すように、制御部６は、放射線を検出したＭ番目の放射線検出器７の位置Ｄ（Ｍ）が、Ｎ番目の魚の末端位置Ｚ２（Ｎ，ｔ）及びＮ＋１番目の魚の先端位置Ｚ１（Ｎ＋１，ｔ）から等距離にあると判定した場合、重量測定台３から得た魚の向きのデータを考慮する。制御部６は、等距離に位置するＮ番目の魚及びＮ＋１番目の魚のうち、Ｍ番目の放射線検出器７に頭部が近いＮ＋１番目の魚を最も近い魚と判定し、Ｎ＋１番目の魚の放射線検出としてカウントする。なお、等距離の判定は厳密なものに限られず、数ｍｍ又は数ｃｍの誤差を含む判定である。

また、重量測定台３などにより魚の向きのデータを取得しない場合であっても、手作業などで魚の向きを統一している場合には、予め魚の向きのデータを制御部６に対して一律に設定しておくことで、同様の判定が可能となる。

なお、搬送される魚の間隔について、ガンマ線の検出感度は線源と放射線検出器７との距離の２乗に反比例することを考慮すると、図９に示すように、魚の間に放射線検出器７の直径一つ分の距離を置くことにより、複数の魚からの放射線が混在して検出されることを抑制する。また、大型の魚については、図８に示すように、魚の間に放射線検出器７の直径二つ分の距離を置くことが好ましい。

このようにして、Ｎ番目の魚の放射線検出をカウントし、図１０に示す当該魚のエネルギースペクトルを取得する。Ｎ番目の魚の放射線検出が終了したとき（例えば、Ｎ番目の魚が出口位置検出センサ２３の前を通り過ぎたとき）、Ｎ番目の魚について全補車線計数を算出する。その後、バックグラウンドの影響を除いてＮ番目の魚の放射能Ｂｑを演算で求める。制御部６は、Ｎ番目の魚について、その放射能Ｂｑを重量ｋｇで除して比放射能Ｂｑ／ｋｇを演算する。

また、制御部６は、分別機（分別手段）５を制御して魚の分別を行う。分別機５は、魚を比放射能別で三つに分別するための三方向振り分けコンベアである。分別機５は、魚の進路を切り替えるための切り替え弁３０，３１を備えており、切り替え弁３０，３１の位置を変更することで魚を比放射能別に分別する。制御部６は、比放射能が２０Ｂｑ／ｋｇ以下の魚と、比放射能が２０Ｂｑ／ｋｇ超えで１００Ｂｑ／ｋｇ以下の魚と、比放射能が１００Ｂｑ／ｋｇ超えの魚に分別する。

続いて、本実施形態に係る魚の比放射能検査システム１の作用効果について説明する。

本実施形態に係る魚の比放射能検査システム１によれば、搬送方向Ａに沿って複数の放射線検出器７を並べ、その上を搬送されながら魚の放射線を検出することで、搬送時間と同じ時間をかけて個別に魚の放射線を検出した場合と同様の検出結果を得ることができ、魚を加工することなく丸ごとの形で連続して検査することができる。

また、この比放射能検査システム１では、一列に並んだ複数の魚の個別標識及び重量測定を行い、放射線検出結果から得られる個別の魚の放射能Ｂｑを当該魚の重量ｋｇで除して比放射能Ｂｑ／ｋｇを求めることができるので、魚を比放射能別に効率良く分別することができる。しかも、この比放射能検査システム１によれば、放射線検出器７を囲む放射線遮蔽部材１１，１４が魚の下方に位置し、一対の放射線遮蔽壁１６，１７が魚の左右に位置することで、地面やコンクリート床から魚に向かう放射線を遮蔽することができるので、放射線検出のバックグラウンドを減らして魚からの放射線を精度良く検出することができる。

また、この比放射能検査システム１によれば、搬送される魚の上方を開放することにより、魚の搬送状態の監視やトラブル対応、メンテナンスを容易にすることもできる。更に、この比放射能検査システム１によれば、魚の下方に放射線検出器７が位置するので、魚の上方や側方に放射線検出器７が位置する場合と比べて、魚の大小にかかわらず、魚と放射線検出器７の距離を最小限にすることができ、放射線検出の精度向上を図ることができる。以上より、この比放射能検査システム１によれば、魚を個別に丸ごと、連続的に効率良く比放射能を検査し、精度良く比放射能別に分別することができる。従って、この比放射能検査システム１によれば、魚を個別に丸ごと検査するので、複数の魚を一まとめに検査する場合と比べて消費者に大きな安心を与えることができ、魚を損傷することなく丸ごと連続的に検査することで生産者に対して意欲を与え、漁港の復興に貢献することができる。

また、この比放射能検査システム１によれば、複数の放射線検出器７の上側及び左右両側を覆うステンレスカバーを備えることにより、放射線検出器７を適切に保護して機器の耐久性を向上できると共に、衛生を保つための頻繁な洗浄にも対応することができ、魚の検査システムとして有用である。

更に、この比放射能検査システム１によれば、制御部６が位置検出センサ２１〜２３により魚の先端到達時刻及び末端到達時刻を認識し、ベルトコンベヤー４の搬送速度を利用して個別の魚の位置を把握する構成とすることで、簡素な構成で魚の位置認識が可能となるので、詳細な位置検出を行わなくても、搬送速度に基づいて個別の魚の位置を容易に把握することができ、放射線検出の結果を個別の魚の検出結果として適切にカウントすることができる。このことは、システム構成の簡素化及びシステムの製造コスト低減に有利である。

また、この比放射能検査システム１によれば、前後の魚と等距離の位置の放射線検出器が放射線を検出したと判定した場合、当該放射線検出器に頭部が近い魚の放射線検出としてカウントする。このように、魚の構造を考慮すると魚の尾よりも頭部からの放射線を検出する可能性が高いことから、等距離にある魚のうち頭部が近い魚の放射線検出としてカウントすることで誤検出を避け、放射線検出の信頼性を高めることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限られない。ここで、図１１（ａ）は第１の変形例に係る放射線検出器４０を示す平面図であり、図１１（ｂ）は第１の変形例に係る放射線検出器４０を示す側面図である。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第１の変形例に係る放射線検出器４０は、円形のシンチレータ４１、ライトガイド４２、及び光電子増倍管４３から構成されている。また、各放射線検出器４０の間には放射線遮蔽部材４４が設けられている。

第１の変形例に係る放射線検出器４０は、図１１（ａ）に示すように鉛直方向から見てシンチレータ４１及び光電子増倍管４３が重ならないように配置されている。このため、ライトガイド４２は、斜めに変形した漏斗状に形成されており、シンチレータ４１とその斜め下に位置する光電子増倍管４３を接続している。

このように構成された放射線検出器４０によれば、従来のようにシンチレータと光電子増倍管を直列（鉛直）に配置する場合と比べて、図１１（ｂ）に示すように光電子増倍管４３の下方から入り込んだガンマ線はシンチレータ４１に到達しなくなり、地面からのガンマ線によるバックグラウンドを大きく落とすことができる。更に、光電子増倍管４３の径を小さくすれば、バックグラウンドを一層低くすることができる。従って、第２の変形例に係る放射線検出器４０を備えた比放射能検査システムによれば、放射線のバックグラウンドを落とすことができるので、魚の放射線検出に関する信頼性を高めることができる。

なお、第１の変形例に係る放射線検出器４０のように、鉛直方向から見てシンチレータ４１及び光電子増倍管４３が重ならないように配置した場合には、光電子増倍管４３の下方に補助用の放射線遮蔽部材（図４の放射線遮蔽部材１４）を設ける必要はない。

続いて、第２の変形例に係る放射線検出器５０について説明する。図１２（ａ）は第２の変形例に係る放射線検出器５０を示す平面図であり、図１２（ｂ）は第２の変形例に係る放射線検出器５０を示す側面図である。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、第２の変形例に係る放射線検出器５０は、二つのシンチレータ５１，５２、ライトガイド５３、及び光電子増倍管５４から構成されており、シンチレータ５１，５２の上面及び光電子増倍管５４の下面以外は放射線遮蔽部材５５に覆われている。

第２の変形例に係る放射線検出器５０では、二つのシンチレータ５１，５２に対して一つの光電子増倍管５４が設けられている。すなわち、ライトガイド５３は、二つのシンチレータ５１，５２の下面と一つの光電子増倍管５４の上面とを接続している。また、放射線検出器５０においても、図１２（ａ）に示すように、二つのシンチレータ５１，５２と一つの光電子増倍管５４は鉛直方向から見て重ならないように配置されている。

このように構成された放射線検出器５０によれば、必要な光電子増倍管５４の数を減らすことができるので、システムの製造コストを大幅に低減することができる。また、図１２（ｂ）に示すように、この放射線検出器５０においても、光電子増倍管４３の下方から入り込んだガンマ線がシンチレータ５１，５２に到達することが避けられるので、地面からのガンマ線によるバックグラウンドを大きく落とすことができる。

図１３は、第３の変形例に係る放射線検出器６０を示す図である。図１３に示すように、第３の変形例に係る放射線検出器６０では、シンチレータ６１と小径の光電子増倍管６３をライトガイド６２を介して上下方向に繋いでいる。この放射線検出器６０では、下方向から光電子増倍管６３を通じてシンチレータ６１を直接に覗かれないようにするため、光電子増倍管６３の径より大きめの径を有する円筒状の鉛遮蔽体（放射線遮蔽部材）６５を置いている。この円筒状の鉛遮蔽体６５はなるべく上部の放射線遮蔽部材６４の穴（光電子増倍管６３の下端が露出する穴）に近づけて配置する。これにより、地面からのガンマ線によるバックグラウンドを低くすることができる。なお、光電子増倍管６３の径をより小さくすれば、よりバックグラウンドを減らすことができる。

また、上述した実施形態では、重量測定台３において魚の個別標識を行っていたが、個別標識の方法は上述したものに限られない。例えば、入口位置検出センサ２１による位置検出時に魚の個別標識（例えば搬送順に基づく個別標識）を行ってもよい。

１…比放射能検査システム ２…スロープ台 ２ａ…ベルトコンベヤー（出口） ３…重量測定台（重量測定手段、個別標識手段） ４…ベルトコンベヤー（搬送手段） ５…分別機（分別手段） ６…制御部（演算手段） ７，４０，５０…放射線検出器 ８，４１，５１，５２…シンチレータ ９，４２，５３…ライトガイド １０，４３，５４…光電子増倍管 １１，１４，４４…放射線遮蔽部材 １２…台座 １３…脚部 １５…ステンレスカバー １６，１７…放射線遮蔽壁 １８…枠体 ２０…建屋 ２１…入口位置検出センサ ２２…中間位置検出センサ ２３…出口位置検出センサ ２５…アンプ ２６…ＭＣＡ ３０，３１…切り替え弁

Claims (8)

1. 複数の魚の比放射能を検査する比放射能検査システムであって、
   複数の魚の個別標識を行う個別標識手段と、
   複数の魚の個別の重量測定を行う重量測定手段と、
   複数の魚を所定の搬送方向に一列で搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される複数の魚の下方に位置し、前記搬送方向に並んで設けられた複数の放射線検出器と、
   前記放射線検出器により放射線検出される複数の魚の左右に位置し、前記搬送方向に沿って設けられた一対の放射線遮蔽壁と、
   前記放射線検出器の下側及び左右両側を囲むように設けられた放射線遮蔽部材と、
   前記個別標識手段の個別標識情報、前記重量測定手段の重量測定結果、前記複数の放射線検出器の放射線検出結果に基づいて、魚の比放射能を個別に演算する演算手段と、
   前記演算手段による魚の比放射能の演算結果に基づいて魚を分別する分別手段と、
   個別標識された魚の位置を認識する手段とを備え、
   前記演算手段は、個別標識された魚の位置に対応する前記放射線検出器からの放射線検出結果に基づいて前記演算を行うことを特徴とする魚の比放射能検査システム。
2. 前記複数の放射線検出器の上面を少なくとも覆うステンレスカバーを更に備える、請求項１に記載の魚の比放射能検査システム。
3. 前記演算手段は、前記搬送手段における所定の位置を魚が通過中であるか否かを検出する位置検出センサを有し、
   前記演算手段は、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、魚の先端到達時刻及び末端到達時刻を認識する、請求項１又は２に記載の魚の比放射能検査システム。
4. 前記演算手段は、前記個別標識手段の個別標識情報及び前記搬送手段の搬送速度に基づいて個別の魚の位置を認識し、
   前記放射線検出器が放射線を検出した場合、当該放射線検出器の最も近くに位置する魚の放射線検出としてカウントする、請求項１〜３のうち何れか一項に記載の魚の比放射能検査システム。
5. 前記演算手段は、前後の魚と等距離の位置の前記放射線検出器が放射線を検出したと判定した場合、当該放射線検出器に頭部が近い魚の放射線検出としてカウントする、請求項１〜４のうち何れか一項に記載の魚の比放射能検査システム。
6. 前記搬送手段により搬送中の魚の左右に配置される一対のガイドを更に備える、請求項１〜５のうち何れか一項に記載の魚の比放射能検査システム。
7. 前記放射線検出器は、放射線の入射により発光するシンチレータ、前記シンチレータで生じた光を伝達するライトガイド、及び前記ライトガイドを通じて入力された光に応じて信号を出力する光電子増倍管を有し、
   前記シンチレータ及び前記光電子増倍管は、鉛直方向から見て重ならないように配置されている、請求項１〜６のうち何れか一項に記載の魚の比放射能検査システム。
8. 前記ライトガイドは、複数の前記シンチレータを一つの光電子増倍管に対して接続している、請求項７に記載の魚の比放射能検査システム。

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