JP6134486B2 - 放射能検査装置 - Google Patents

Description

この発明は、食品放射能スクリーニング検査装置等の放射能検査装置に関する。

食品としての米に対して放射能検査を行う食品放射能スクリーニング検査装置においては、例えば、３０キログラムの米を収納した米袋をコンベアにより搬送し、このコンベアの上下に配設した放射線検出器により米袋から放射されるガンマ線を検出する構成が採用されている。

なお、特許文献１には、医療用器具や食品中の異物などを非破壊で検査するための放射線検査装置が開示されている。また、特許文献２には、核燃料施設で使用された物品等の放射能汚染を検査する放射能検査装置が開示されている。

ここで、特許文献２に記載の放射能検査装置においては、指令された時間ごとに計数したバックグラウンドの計測値からバックグラウンドの変動量を算出し、バックグラウンド計測値の変動パターンに対し予め記憶しておいたバックグラウンドの変動原因に対する変動パターンを参照してバックグラウンド計測値の変動原因を推定するとともに、推定された原因に応じて測定停止指示または警告表示をおこなうことにより、バックグラウンドの変動があった場合であっても、誤って検出感度の低い状態で測定してしまうことを防止している。

特開２００３−１３０８１７号公報 特開２００７−２２５５０７号公報

このような放射能検査装置においては、放射線を検出するための放射線検出器と被検体との位置関係を一定に維持しないと、被検体の放射線を正確に検出することは不可能となる。被検体をコンベア上に載置する場合において、被検体の位置がコンベアによる被検体の搬送方向に対して位置誤差を生じている場合には問題は無いが、被検体の位置がコンベアによる被検体の搬送方向と直交する方向に位置誤差を生じている場合には、被検体と放射線検出器との距離が変化することから、放射線検出器による放射線の検出値にも誤差を生ずることになる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、装置本体に対する被検体の搬入時に、被検体をコンベアに対して一定の位置に配置することにより、被検体と放射線検出器との距離を一定に維持して、放射線検出器による放射線の検出値を正確なものとすることが可能な放射線検査装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被検体である米袋から放射される放射線を前記米袋の上方から検出する第１放射線検出器と、前記米袋の下方から検出する第２放射線検出器とが配設されたガントリー構造の装置本体と、
前記装置本体に形成された搬入口から前記装置本体内に検査を行うべき前記米袋を搬入するとともに、前記装置本体に形成された搬出口から検査を終了した前記米袋を搬出するコンベアと、
を備えた放射能検査装置において、前記米袋は、寸法に規格があり、幅は一定である袋に３０キログラムの米を収納したものであり、前記搬入口の幅を、前記コンベアにより搬送される前記米袋の幅の１倍以上１．４倍以下としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記搬入口の高さを、前記コンベアにより搬送される前記被検体の高さの１倍以上１．４倍以下としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第１放射線検出器および前記第２放射線検出器による放射線の検出領域の前記コンベアによる前記被検体の搬送方向と直交する方向の幅は、前記コンベアによる前記被検体の搬送方向と直交する方向における前記搬入口の幅と略同一である。

請求項１に記載の発明によれば、搬入口の幅をコンベアにより搬送される被検体の幅の１．４倍以下としたことから、装置本体内に搬入される被検体におけるコンベア上での搬送方向と直交する方向の位置ずれを小さなものとすることができる。このため、第１放射線検出器および第２放射線検出器による放射線の検出値の精度を一定に維持して、正確な放射能検査を実行することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、搬入口の高さをコンベアにより搬送される被検体の高さの１．４倍以下としたことから、搬入口のサイズに合わせて第１、第２放射線遮蔽部材および第１、第２放射線検出器を配置することにより、第１、第２放射線検出器７、８と被検体とを接近させた状態で放射線を検出することができる。このため、放射線の検出感度を高く維持することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、第１放射線検出器および前記第２放射線検出器による放射線の検出領域の被検体の搬送方向と直交する方向の幅が搬入口の幅と略同一であることから、被検体を搬入口を通過させて装置本体内に搬入することにより、被検体を放射線の検出領域中を通過させることが可能となる。

この発明に係る放射能検査装置の斜視図である。 この発明に係る放射能検査装置の正断面概要図である。 この発明に係る放射能検査装置の側断面概要図である。 この発明に係る放射能検査装置の側面図である。 この発明に係る放射能検査装置の装置本体１および第１放射線遮蔽部材５等を取り外して見た平面概要図である。 搬入口２と米袋Ｒの寸法との関係を示す説明図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る放射能検査装置の斜視図である。図２は、この発明に係る放射能検査装置の正断面概要図である。図３は、この発明に係る放射能検査装置の側断面概要図である。図４は、この発明に係る放射能検査装置の側面図である。図５は、この発明に係る放射能検査装置の装置本体１および第１放射線遮蔽部材５等を取り外して見た平面概要図である。

この放射能検査装置は、その内部に例えば３０キログラムの米を収納した米袋Ｒに対して放射能検査を実行するための食品放射能スクリーニング検査装置であり、米袋Ｒを搬入するための搬入口２と、米袋Ｒを搬出するための搬出口３とが形成されたガントリー構造の装置本体１と、搬入口２から装置本体１内に米袋Ｒを搬入するとともに、搬出口３から検査を終了した米袋Ｒを搬出する一対のコンベア４（これらを総称する場合には、単に「コンベア４」という）と、検査結果を表示するための表示部９とを備える。ここで、ガントリー構造とは、門型の装置本体１が固定され、この装置本体１に対してコンベア４により搬送される米袋Ｒが移動する構造を指す。

装置本体１内のコンベア４の上方の位置には、米袋Ｒから放射される放射線を検出するための第１放射線検出器７が配設されている。そして、この第１放射線検出器７の周囲には、放射線の遮蔽効果を有する鉛から構成され、第１放射線検出器７における下側（コンベア４側）の領域以外の領域を囲う形状を有する第１放射線遮蔽部材５が配設されている。この第１放射線遮蔽部材５は、コンベア４の上方において、搬入口２方向に向けてコンベア４による米袋Ｒの搬送方向と逆方向に延びる庇部５１と、コンベア４の上方において、搬出口３方向に向けてコンベア４による米袋Ｒの搬送方向に延びる庇部５２とを備える。この第１放射線遮蔽部材５は、装置本体１における支持板１２により支持されている。この支持板１２には、第１放射線遮蔽部材５における下側を向く開口部と対応する開口部が形成されている。

一方、装置本体１内のコンベア４の下方の位置には、米袋Ｒから放射される放射線を検出するための第２放射線検出器８が配設されている。そして、この第２放射線検出器８の周囲には、放射線の遮蔽効果を有する鉛から構成され、第２放射線検出器８における上側（コンベア４側）の領域以外の領域を囲う形状を有する第２放射線遮蔽部材６が配設されている。この第２放射線遮蔽部材６は、コンベア４の下方において、搬入口２方向に向けてコンベア４による米袋Ｒの搬送方向と逆方向に延びる庇部６１と、コンベア４の下方において、搬出口３方向に向けてコンベア４による米袋Ｒの搬送方向に延びる庇部６２とを備える。この第２放射線遮蔽部材６は、装置本体１における支持板１３により支持されている。

第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６は鉛から構成されることから、その重量が大きなものとなる。このため、この放射能検査装置においては、コンベア４の両側から第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６を支持するガントリー構造の装置本体１を採用している。

なお、装置本体１における搬入口２側に配設されたコンベア４と搬出口３側に配設されたコンベア４との間には、案内板４１が配設されている。この案内板４１は、例えば、カーボン等の放射線吸収率の低い材質から構成されている。このため、米袋Ｒからの放射線を、コンベア４により遮断されることなく、第２放射線検出器８により効率的に測定することが可能となる。

上述した第１放射線検出器７および第２放射線検出器８は、例えば、シンチレータとフォトマルチプライヤーとを組み合わせることにより、第１放射線遮蔽部材５または第２放射線遮蔽部材６における開口部から放射線を検出する構成を有する。これらの第１放射線検出器７および第２放射線検出器８は、図５にも示すように、コンベア４による米袋Ｒの搬送方向と直交する方向に、装備されている。これらの第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の検出領域の米袋Ｒの搬送方向と直交する方向の幅は、米袋Ｒの搬送方向と直交する方向における搬入口２の幅と略同一となっている。そして、第１放射線検出器７における放射線の検出面は、第１放射線遮蔽部材５における庇部５１および庇部５２の下面より上方に配置されており、第２放射線検出器８における放射線の検出面は、第２放射線遮蔽部材６における庇部６１および庇部６２の上面より下方に配置されている。

図６は、搬入口２と米袋Ｒの寸法との関係を示す説明図である。

この放射能検査装置においては、装置本体１に形成された搬入口２の大きさは、米を入れた状態の米袋Ｒの外形寸法に対応させて、可能な限り小さめに設定されている。

図６に示すように、搬入口２の幅Ｗ１については、コンベア４により搬送される米袋Ｒの幅Ｗ２の１倍以上１．４倍以下としている。この搬入口２の幅Ｗ１が米袋Ｒの幅Ｗ２よりも十分大きかった場合には、米袋Ｒがコンベア４上に載置されるときに米袋Ｒがコンベア４の中央付近から搬送方向と直交する方向にずれた位置に載置されて、そのまま装置本体１内に搬送され、放射線量を測定される可能性がある。このように、米袋Ｒに対して、その搬送方向と直交する方向の位置誤差が生じた場合には、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の検出値にも誤差が生ずることになる。

一方、搬入口２の幅Ｗ１の寸法を小さくした場合には、米袋Ｒが搬入口２を通過するためには、コンベア４に対する米袋Ｒの搬送方向と直交する方向の位置を一定の位置とする必要が生ずる。このため、搬入口２の幅Ｗ１を、小さくすることにより、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の検出領域の米袋Ｒの搬送方向と直交する方向の幅が、米袋Ｒの搬送方向と直交する方向における搬入口２の幅と略同一となっていることと相俟って、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の検出値の精度を一定に維持することが可能となる。なお、搬入口２に対して米袋Ｒを通過させるためには、搬入口２の幅Ｗ１を米袋Ｒの幅Ｗ２の１倍以上とする必要がある。このため、この放射能検査装置においては、搬入口２の幅を米袋Ｒの幅の１倍以上１．４倍以下としている。また、搬出口３の大きさは、搬入口２と同程度の大きさとなっている。

なお、米袋Ｒ自体は、その寸法に規格があり、その幅は一定である。しかしながらこの米袋Ｒに米を入れた場合には、その外形形状が米の入れ方により若干異なる。このため、搬入口２の幅Ｗ１を米を入れた状態の米袋Ｒの幅Ｗ２にあまり近づけると、米袋Ｒを搬入口２を介して装置本体１内に搬送するときに支障を来すことになる。なお、この明細書で述べる米袋Ｒの幅（すなわち、被検体の幅）は、米を入れた状態の米袋Ｒの幅の平均値を意味する。

一方、図６に示すように、搬入口２の高さＨ１についても、コンベア４により搬送される米袋Ｒの高さＨ２の１倍以上１．４倍以下としている。この搬入口２の上端の位置は、第１放射線遮蔽部材５の下面の高さ位置と一致しており、この搬入口２の下端の位置は、第２放射線遮蔽部材６の上面の高さ位置と一致している。そして、これらの距離をできるだけ小さくすることにより、第１、第２放射線検出器７、８を米袋Ｒにできるだけ接近させることができ、放射線の検出感度を高く維持することが可能となる。

なお、この場合においても、米袋Ｒに米を入れた場合には、その外形形状が米の入れ方により若干異なることから、搬入口２の高さＨ１を米を入れた状態の米袋Ｒの高さＨ２にあまり近づけると、米袋Ｒを搬入口２を介して装置本体１内に搬送するときに支障を来すことになる。なお、この明細書で述べる米袋Ｒの高さ（すなわち、被検体の高さ）も、米を入れた状態の米袋Ｒの高さの平均値を意味する。

一般的に、３０キログラムの米を収納した米袋Ｒの幅Ｗ２は、平均すると４００ｍｍ程度である。このため、装置本体１における搬入口２の幅Ｗ１は、その１．４倍以下の５６０ｍｍ以下とすることが好ましく、１．３倍以下の５２０ｍｍ以下とすることがより好ましい。搬入口２としてこのような寸法のものを採用することにより、装置本体１内に搬入される米袋Ｒの位置ずれを小さなものとすることができ、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の検出値の精度を一定に維持して、正確な放射能検査を実行することが可能となる。また、一般的に、３０キログラムの米を収納した米袋Ｒの高さＨ２は、平均すると１５０ｍｍ程度である。このため、装置本体１における搬入口２の高さＨ１は、その１．４倍以下の２１０ｍｍ以下とすることが好ましく、２００ｍｍ程度以下とすることがより好ましい。

以上のような構成を有する放射能検査装置において、米袋Ｒ内の米のスクリーニング検査を実行するときには、操作者がパレット上に載置された多数の米袋Ｒを順次コンベア４上に載置する。コンベア４上に載置された米袋Ｒは、搬入口２を介して、装置本体１内に搬入される。そして、この米袋Ｒが第１放射線検出器７および第２放射線検出器８の間を通過するときに、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８により米袋Ｒに入れられた米からの放射線が検出される。

このように、この発明に係る放射能検査装置においては、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８がコンベア４により搬送されて移動中の米袋Ｒから放射される放射線を検出することから、米袋Ｒを連続して搬送しながら放射能検査を実行することが可能となり、多量の米袋Ｒを効率的に検査することが可能となる。このため、全ての米袋Ｒに対してスクリーニング検査を実行する場合においても、検査を短時間で完了することが可能となる。

この時には、第１放射線検出器７は第１放射線遮蔽部材５により、また、第２放射線検出器８は第２放射線遮蔽部材６により、各々、囲まれていることから、バックグラウンド放射線の影響を受けることなく、正確に放射線を検出することが可能となる。このとき、ガントリー構造の装置本体１により、比重が大きい放射線の遮蔽効果を有する材質から構成される第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６を、コンベア４により搬送される米袋Ｒの上下の位置に確実に固定することが可能となる。

また、この放射線の検出時には、搬入口２の幅が米袋Ｒの幅の１．４倍以下となっていることから、米袋Ｒはコンベア４のほぼ中央部に載置された状態で装置本体１内に搬入される。このため、米袋Ｒのコンベア４上での搬送方向と直交する方向の位置ずれを最小限におさえることができ、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の検出値の精度を一定に維持することが可能となる。

第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の測定値は、予め設定された基準値と比較される。この基準値は、例えば、１キログラム当たり５０Ｂｑ程度の値である。そして、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の測定値が基準値以下の場合には、表示部９にその旨の表示（例えば、「○」の表示）がなされる。一方、第１放射線検出器７および第２放射線検出器８による放射線の測定値が基準値を越えている場合には、表示部９にその旨の表示（例えば、「×」の表示）とともに、警告音等が発生する。

ところで、このような放射能検査装置において、多量の米袋Ｒに対するスクリーニング検査を実行するためには、コンベア４に対して連続して米袋Ｒを載置して装置本体１内に搬入する必要がある。このような場合においては、コンベア４により装置本体１に搬入される米袋Ｒのピッチが小さなものとなることから、連続して搬送される米袋Ｒからの放射能が互いに影響し合い、正確な検査値が得られないという問題が生ずる。しかしながら、この発明に係る放射能検査装置においては、第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６における搬入口２方向に延びる庇部５１、６１の作用により、現在第１、第２放射線検出器７、８により放射線を測定して検査を実行している米袋Ｒの検査結果に、次に連続して搬送されてくる米袋Ｒからの放射線が影響を与えることを防止することが可能となる。

また、同様に、コンベア４により装置本体１から搬出される米袋Ｒのピッチが小さくなった場合においては、設定値以上の放射線を検出した米袋Ｒの次に連続して検査を行った米袋Ｒから放射線が検出された場合に、この放射線が現在検査中の米袋Ｒによるものか、あるいは、先に放射線が検出された米袋Ｒの影響によるものであるのかを認識できず、再度、設定値以上の放射線を検出した米袋Ｒの次に連続して検査を行った米袋Ｒを単独で搬送して検査をやり直す必要がある。しかしながら、この発明に係る放射能検査装置においては、第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６における搬出口３方向に延びる庇部５２、６２の作用により、現在検査を実行している米袋Ｒの検査結果に、先に検査を完了した米袋Ｒからの放射線が影響を与えることを防止することができる。これにより、設定値以上の放射線を検出した米袋Ｒの次に連続して検査を行った米袋Ｒから放射線が検出された場合に、その放射線が先に検査を行った米袋Ｒの影響によるものではないことを認識することが可能となる。このため、設定値以上の放射線を検出した米袋Ｒの次に連続して検査を行った米袋Ｒに対して、再度の放射能検査を行う必要がなくなり、放射能検査を効率的に実行することが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６として、鉛製のものを使用している。しかしながら、放射線の遮蔽効果を有する材質であれば、鉛以外の材質を使用してもよい。このような材質としては、鉛または鉄を含む金属を使用することができる。この時の放射線の遮断効率は、第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６の厚さにより異なるが、９０％以上であることが好ましい。第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６の材質として鉛を使用した場合には、９０％程度の放射線遮断効率を得るために、第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６の厚みを５ｃｍ程度とすることが可能となり、装置をコンパクト化することが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材６における米袋Ｒの搬送方向の上流側に庇部５１、６１を配設するとともに、下流側に庇部５２、６２を配設している。しかしながら、これに加えて、米袋Ｒの搬送方向の側方に向く庇部を設けてもよい。また、第１放射線遮蔽部材５および第２放射線遮蔽部材における米袋Ｒの搬送方向の側方全域を、鉛等の放射線の遮蔽効果を有する側板で覆うようにしてもよい。

１ 装置本体
２ 搬入口
３ 搬出口
４ コンベア
５ 第１放射線遮蔽部材
６ 第２放射線遮蔽部材
７ 第１放射線検出器
８ 第２放射線検出器
９ 表示部
１１ フレーム
１２ 支持板
１３ 支持板
４１ 案内板
５１ 庇部
５２ 庇部
６１ 庇部
６２ 庇部
Ｒ 米袋
Ｈ１ 搬入口２の幅
Ｈ２ 米袋Ｒの幅
Ｗ１ 搬入口２の高さ
Ｈ２ 米袋Ｒの高さ

Claims (3)

1. 被検体である米袋から放射される放射線を前記米袋の上方から検出する第１放射線検出器と、前記米袋の下方から検出する第２放射線検出器とが配設されたガントリー構造の装置本体と、
   前記装置本体に形成された搬入口から前記装置本体内に検査を行うべき前記米袋を搬入するとともに、前記装置本体に形成された搬出口から検査を終了した前記米袋を搬出するコンベアと、
   を備えた放射能検査装置において、前記米袋は、寸法に規格があり、幅は一定である袋に３０キログラムの米を収納したものであり、前記搬入口の幅を、前記コンベアにより搬送される前記米袋の幅の１倍以上１．４倍以下としたことを特徴とする放射能検査装置。
2. 請求項１に記載の放射能検査装置において、
   前記搬入口の高さを、前記コンベアにより搬送される前記米袋の高さの１倍以上１．４倍以下とした放射能検査装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射能検査装置において、
   前記第１放射線検出器および前記第２放射線検出器による放射線の検出領域の前記コンベアによる前記被検体の搬送方向と直交する方向の幅は、前記コンベアによる前記米袋の搬送方向と直交する方向における前記搬入口の幅と略同一である放射能検査装置。
   

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