JPH10288670A

JPH10288670A - 非接触型表面汚染検査方法、表面処理方法および装置

Info

Publication number: JPH10288670A
Application number: JP9097794A
Authority: JP
Inventors: Kouichi Nitsutou; 光一日塔; Takuji Fukazawa; 拓司深澤; Toshiyuki Tamura; 俊幸田村; Yasushi Yamaguchi; 恭志山口; Masao Matsui; 政雄松井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】被測定物である検査対象物の物体表面汚染を、
母材や塗装膜等の保護膜を損傷させることなく、汚染部
位を拡大させないで表面汚染検査を行なうものである。【解決手段】非接触型表面汚染検査装置１０あるいは表
面処理装置は、被測定物の検査対象物１１に対しヘッド
ユニット１５を相対的に移動自在に支持する。ヘッドユ
ニット１５は可撓性接続手段を介してユニットボックス
に接続される一方、ヘッドユニット１５は、検査対象物
１１の物体表面に表面検査用レーザ光を照射するレーザ
光照射手段１９と、物体表面から脱離したプルームを捕
集するフィルタ捕集手段３５と、捕集されたプルームを
検出するプルーム検出手段３１とを有する。プルーム検
出手段３１で検出された信号を処理して検査対象物１１
の表面汚染部位の特定ならびに表面汚染密度の定量を非
接触にてドライなやり方で行なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物である検
査対象物の表面汚染部・表面汚染密度を非接触にて検出
し、除染等の表面処理を行なう非接触型表面汚染検査方
法、表面処理方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力産業、放射線医療、放射能取扱施
設化学あるいは医薬産業等の放射性物質あるいはポイズ
ン物質を取扱う産業ならびに研究機関において、被測定
物である物体表面の放射能やポイズン物質付着の有無の
検知、特に放射能やポイズン物質による表面汚染部位の
特定や、表面汚染密度である表面汚染量を測定し、除染
などの表面処理を効率よく行なうには如何にしたらよい
か、問題となっている。

【０００３】従来、放射能により物体表面が汚染されて
いる状況を検査する方法として、スミヤ法とダイレクト
サーベイ法がある。スミヤ法では被測定物である物体表
面を濾紙で拭き取り、濾紙上に付着した放射能を測定す
ることにより、物体表面の汚染密度を間接的に評価する
方法である。

【０００４】また、ダイレクトサーベイ法は、被測定物
である物体表面の汚染状況を直接測定する方法であり、
ＧＭ管やＮａＩ等のシンチレータを用いたサーベイメー
タ（携帯用放射線検出器）により物体表面の放射能汚染
状況を直接測定する方法である。

【０００５】従来、非測定物である物体表面の汚染状況
を直接あるいは間接的に測定する方法では、表面汚染が
確認された場合には、物体表面を洗浄液等で除染し、除
染後、被測定物の表面汚染を再度検査する作業を繰り返
されなければならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の濾紙を用いたス
ミヤ法では、非測定物の物体表面に濾紙を押し付け、表
面汚染部位を擦り、濾紙に汚染物が転着しなければ物体
表面汚染を測定できない。また、物体表面の表面汚染部
位が１箇所だけに存在しても、物体表面を濾紙で擦るこ
とにより表面汚染部位が拡大してしまい、物体表面汚染
が確認された場合にも、表面汚染部位の特定が困難とな
ったり、さらに物体表面の汚染検査と除染による表面処
理作業を繰り返し別々に行なう必要があり、手間隙がか
かるる。

【０００７】また、被測定物である物体表面への汚染物
の固着（付着）状況は、被測定物の表面状態や形状等に
より異なる一方、物体表面への濾紙の押付け方や力の入
れ具合により、汚染物の拭き取れ方が異なり、濾紙への
汚染物の転着量にバラツキが生じる。特に、被測定物の
物体表面形状に凹凸があり、凹部分に汚染物が入り込ん
で付着した状態では、汚染物を濾紙にスムーズに転着さ
せることができない。したがって、被測定物の物体表面
に汚染物が付着していても、スミヤ法では、表面汚染検
査できないことも発生する。

【０００８】他方、ダイレクトサーベイ法では、被測定
物の物体表面汚染を非接触で検査できるために、スミヤ
法で生じた問題に対処することができるが、被測定物自
身が放射線を出す物である場合、例えば高放射線レベル
廃棄物等が充填されたドラム缶等では、物体表面のみの
汚染状況を測定することができない。ダイレクトサーベ
イ法では、周辺の放射線環境レベルの影響を受け易い問
題がある。

【０００９】被測定物の物体表面に汚染が確認された場
合、この汚染物を洗浄液等で除染することとなるが、洗
浄液等による除染では、表面汚染部位が局所的である場
合には、表面汚染部位を薄く拡げてしまう可能性があ
り、表面汚染を一度に完全に除染する表面処理は困難で
ある。

【００１０】また、被測定物の物体表面に付着した汚染
物を、非接触かつドライな方法で除染する表面処理技術
に、レーザを用いた除染技術（特公平１−４５０３９号
公報参照）が開示されている。

【００１１】しかし、このレーザ除染技術では、物体表
面に付着した汚染物だけでなく、放射性核種を取り込ん
でいない酸化物表面層も同時に除去されるため、物体表
面の除染処理後に、酸化剤によって物体表面に酸化膜を
形成する処理が別途必要となる。

【００１２】さらに、物体表面の除染処理後に酸化剤に
よる酸化膜形成処理が必要となることに着目し、被測定
物の物体表面除染と改質層の形成を一度に行ない得るレ
ーザ除染方法として特願平６−２４６０５４号の明細書
および図面に開示された技術がある。

【００１３】しかしながら、このレーザ除染方法では、
被測定物の物体表面の汚染部位を特定（同定）すること
が困難であり、被測定物の物体表面の何処が局所的に汚
染しているか検出することができない。このため、被測
定物の物体表面汚染が局所的であっても、表面汚染部位
以外の不必要箇所まで除染処理を行ない、その後に酸化
膜形成処理を行なっており、効率の良い有効的な表面処
理とはいえなかった。

【００１４】また、一般にレーザ除染方法では、アブレ
ーションを用いて被測定物の表面層を剥離させたり、あ
るいは除去させてしまうために、汚染していない酸化膜
や塗装膜まで痛めてしまい、表面汚染処理装置として好
ましいものではなかった。

【００１５】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、被測定物の物体表面上の塗装膜や酸化膜を損
傷させることなく、表面汚染を非接触で効率よく測定
し、表面汚染部位を特定し、表面汚染密度を定量するこ
とができる非接触型表面汚染検査方法、表面処理方法お
よび装置を提供することを目的とする。

【００１６】本発明の他の目的は、被測定物の物体表面
形状や状態如何に拘らず、表面汚染部位を拡大させるこ
となく非接触かつ遠隔で測定でき、表面汚染部位を特定
する一方、被測定物の母材だけでなく、塗装面や酸化膜
への損傷を未然にしかも有効的に防止することができる
非接触型表面汚染検査方法、表面処理方法および装置を
提供するにある。

【００１７】また、本発明は、上述した事情を考慮して
なされたもので、被測定物の物体表面汚染を非接触に、
簡単かつ効率良く測定し、表面汚染部位を特定する一
方、特定された表面汚染部位の除染等の表面処理を行な
うことができる非接触型表面汚染検査方法、表面処理方
法および装置を提供することを目的とする。

【００１８】本発明の他の目的は、被測定物の物体表面
上の塗装膜や酸化膜を損傷させることなく、表面汚染を
非接触かつ遠隔測定し、表面汚染部位を特定する一方、
特定された表面汚染部位のみを除染し、汚染拡大防止を
図ることができる非接触型表面汚染検査方法、表面処理
方法および装置を提供するにある。

【００１９】本発明の別の目的は、被測定物の物体表面
汚染を非接触にかつ表面汚染部位を拡大させることなく
測定でき、ロボットと組み合せて自動化・無人化が図れ
る非接触型表面汚染検査方法、表面処理方法および装置
を提供するにある。

【００２０】本発明のさらに他の目的は、被測定物の物
体表面を非接触で表面汚染検査でき、ロボットと組み合
せて自動化・無人化が図れ、汚染拡大防止と放射線の被
曝低減を図ることができる非接触型表面汚染検査方法、
表面処理方法および装置を提供するにある。

【００２１】本発明のさらに他の目的は、被測定物表面
に形成される酸化膜や塗装膜を損傷させることなく、物
体表面の汚染部位、汚染量を検出し、表面汚染部位のみ
を除染し、表面保護処理を行なうことができる非接触型
表面汚染検査方法、表面処理方法および装置を提供する
にある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１に係る非接触型表面汚染検査
方法は、被測定物の検査対象物にレーザ光を照射して上
記検査対象物の物体表面に付着した汚染物を物体表面か
ら脱離させ、脱離したプルームをフィルタ捕集手段に吸
着させて捕集し、このフィルタ捕集手段に捕集されたプ
ルームをプルーム検出手段で検出して信号処理し、検査
対象物の表面汚染部位および表面汚染密度を非接触に検
査する方法である。

【００２３】本発明の請求項２に係る非接触型表面汚染
検査方法は、上述した課題を解決するために、検査対象
物にレーザ光照射手段から０．４Ｊ／cm²以下のエネル
ギ密度の表面検査用レーザ光を照射し、検査対象物の母
材にダメージを与えず物体表面から汚染物の一部あるい
は全部を脱離させる方法である。

【００２４】本発明の請求項に係る非接触型表面汚染検
査方法は、上述した課題を解決するために、検査対象物
に対しレーザ光照射手段を備えたヘッドユニットを相対
的に移動自在に支持し、上記レーザ光照射手段から検査
対象物の物体表面に表面検査用レーザ光を照射させる一
方、このレーザ光照射により物体表面から脱離したプル
ームを周囲空気とともにガス吸引手段で吸引し、この吸
引通路に設けられたフィルタ捕集手段でプルームを捕集
する方法である。

【００２５】本発明の請求項４に係る非接触型表面汚染
検査方法は、上述した課題を解決するために、検査対象
物の物体表面にレーザ光照射手段から表面検査用レーザ
光を照射させる際、レーザ光照射部位の周辺にアシスト
ガスをガス吹付け手段で吹き付け、吹き付けられたアシ
ストガスをレーザ光照射で物体表面から脱離したプルー
ムとともにガス吸引手段で吸引し、ガス吸引手段の吸引
通路に設けられたフィルタ捕集手段でフィルタを捕集す
る方法である。

【００２６】本発明の請求項５に係る非接触型表面汚染
検査方法は、上述した課題を解決するために、フィルタ
捕集手段は、外部から電気エネルギを加えることにより
正または負に電気的に帯電させられるフィルタで構成さ
れたり、または外部から電気エネルギを加えることなく
正または負の電気的分極特性を備えた材料を主成分とす
る誘電体フィルタで構成する方法である。

【００２７】本発明の請求項６に係る非接触型表面汚染
検査方法は、上述した課題を解決するために、フィルタ
捕集手段は、フィルタ回収駆動が検査対象物またはヘッ
ドユニットの駆動に合せて行なわれ、フィルタ回収駆動
とタイミングをとってプルーム検出手段で検出し、信号
処理することにより、検査対象物の物体表面汚染部位を
特定する方法である。

【００２８】本発明の請求項７に係る非接触型表面汚染
検査方法は、上述した課題を解決するために、ガス吸引
手段に回収され、吸引されるアシストガスあるいは物体
表面を覆う空気をイオン化手段でイオン化させる一方、
イオン化した気体と逆の電位をフィルタ捕集手段が有す
る方法である。

【００２９】本発明の請求項８に係る非接触型表面汚染
検査方法は、上述した課題を解決するために、レーザ光
照射手段から検査対象物の物体表面に照射されるレーザ
光の照射方法、あるいはレーザ光照射手段に収容される
光学系を変え、検査対象物の物体表面に付着した汚染物
を除染させる方法である。

【００３０】本発明の請求項９に係る非接触型表面汚染
検査方法は、上述した課題を解決するために、プルーム
検出手段は、フィルタ捕集手段に捕集されたプルームか
ら放出される放射線を検出する放射線検出器を備え、こ
の放射線検出器で計測される放射線計数率と、放射線計
測の幾何学的な位置での放射線の検出効率と、検査対象
物と同一仕様の較正用標準試料に対する汚染物の脱離・
捕集効率と、検査対象物の物体表面に照射されるレーザ
光の照射表面部位の表面積とから、レーザ光照射表面部
位の放射能による表面汚染密度を定量する方法である。

【００３１】本発明の請求項１０に係る非接触型表面汚
染検査方法は、上述した課題を解決するために、脱離・
捕集効率を求める較正用標準試料として、塗装されたド
ラム缶表面、炭素鋼表面、ステンレス鋼表面、高分子系
樹脂表面、プラスティック表面、ガラス表面、セメント
やコンクリートなどの検査対象物と同一仕様の多孔質表
面に既知量の放射性または非放射性の模擬汚染物質を付
着させ、それら各種の材質に対する汚染検査用のレーザ
光照射条件および捕集条件の範囲における脱離・捕集効
率値を予め求めておき、実際の汚染検査では検査対象物
とレーザ光照射およびフィルタ捕集条件に対応する脱離
・捕集効率を用いて、表面汚染密度を定量する方法であ
る。

【００３２】また、上述した課題を解決するために、本
発明の請求項１１に係る非接触型表面汚染検査装置は、
被測定物の検査対象物に対し相対的移動自在に支持され
たヘッドユニットと、このヘッドユニットに可撓性接続
手段を介して接続され、レーザユニット、バキュームユ
ニットおよび電源ユニットを備えたユニットボックスと
を有し、前記ヘッドユニットは検査対象物の物体表面に
表面検査用レーザ光を照射するレーザ光照射手段と、レ
ーザ光照射により物体表面から脱離したプルームを捕集
するフィルタ捕集手段と、この捕集手段に捕集されたプ
ルームを検出するプルーム検出手段とを備え、このプル
ーム検出手段で検出された信号の処理を行なって検査対
象物の表面汚染部位の特定ならびに表面汚染密度の定量
を非接触にて行なうようにしたものである。

【００３３】本発明の請求項１２に係る非接触型表面汚
染検査装置は、上述した課題を解決するために、ヘッド
ユニット検査対象物の物体表面から脱離したプルームを
周囲雰囲気とともに回収し、吸引するガス吸引手段を備
え、このガス吸引手段の吸引通路にフィルタ捕集手段を
設けたものであり；また、請求項１３に記載したよう
に、ヘッドユニットは検査対象物の物体表面から脱離し
たプルームをガス吸引手段の吸引口に案内するカバーガ
イドを備え、このカバーガイドで物体表面から脱離した
プルームを周囲空気とともにガス吸引手段に吸引させる
ようにしたものである。

【００３４】本発明の請求項１４に係る非接触型表面汚
染検査装置は、上述した課題を解決するために、ヘッド
ユニットは、検査対象物の物体表面に照射されるレーザ
光照射部位の周辺にアシストガスを吹き付けるガス吹付
け手段と、ガス吹付け手段から吹き付けられるアシスト
ガスを物体表面から脱離されるプルームとともに吸引す
るガス吸引手段とを備えたものである。

【００３５】本発明の請求項１５に係る非接触型表面汚
染検査装置は、上述した課題を解決するために、ヘッド
ユニットはガス吸引手段の吸引通路に案内される空気あ
るいはアシストガスをイオン化させるイオン化手段を備
える一方、フィルタ捕集手段はイオン化された空気ある
いはアシストガスと逆の電位が帯電せしめられた捕集フ
ィルタを備えたものであり；さらに、本発明の請求項１
６に係る非接触型表面汚染検査装置は、イオン化手段
は、ガス吸引手段に案内される空気あるいはアシストガ
スをレーザ光、コロナ放電およびプラズマによる電離手
段のうち少なくとも１つで構成されたものである。

【００３６】本発明の請求項１７に係る非接触型表面汚
染検査装置は、上述した課題を解決するために、フィル
タ捕集手段は、半永久的に電気的分極特性を有するエレ
クトレットフィルタを備え、このエレクトレットフィル
タはガス吸引手段の吸引路を横断するように設けられた
ものであり；さらに、請求項１８に記載したように、エ
レクトレットフィルタは、ポリエステル系、ポリオレフ
ィン系、ポリアミド系、ポリアクリル系、塩化ビニル
系、含フッ素系の高分子のうち少なくとも一成分を主成
分とする誘電体フィルタであり；また、請求項１９に記
載したように、エレクトレットフィルタは、ポリプロピ
レンまたはポリカーボネイトを主成分とする誘電体フィ
ルタである。

【００３７】本発明の請求項２０に係る非接触型表面汚
染検査装置は、上述した課題を解決するために、レーザ
光照射手段は、光ファイバを介してユニットボックスの
レーザユニットに接続される一方、レーザ光照射手段
は、検査対象物の物体表面に０．４Ｊ／cm²以下のエネ
ルギ密度の表面検査用レーザ光を照射させる光学系を備
えたものである。

【００３８】本発明の請求項２１に係る非接触型表面汚
染検査装置は、上述した課題を解決するために、ユニッ
トボックスのレーザユニットは固体レーザ装置で構成さ
れる一方、レーザユニットから発振されたレーザ光をレ
ーザ光照射手段に伝送する光ファイバにはマルチバンド
ルファイバが設けられ、上記光ファイバの入出射部の光
学系にレーザ光軸と垂直に複数のレンズを配置したマル
チレンズを用いたものである。

【００３９】本発明の請求項２２に係る非接触型表面汚
染検査装置は、上述した課題を解決するために、レーザ
光照射手段は、検査対象物の物体表面に照射される表面
検査用レーザ光のビーム断面形状を円、長円または矩形
に整形し、かつレーザ光のエネルギ密度分布をホモジナ
イズさせる光学系を備えたものである。

【００４０】本発明の請求項２３に係る非接触型表面汚
染検査装置は、上述した課題を解決するために、フィル
タ捕集手段は、ヘッドユニットに脱着自在に設けられ、
帯状の可撓性捕集フィルタをガス吸引手段の吸引路を横
断するように設置されたカセット式フィルタユニットで
あり、プルーム検出手段は捕集フィルタに捕集されたプ
ルームの放射線を検出する放射線検出器であり；さら
に、請求項２４に記載したように、ヘッドユニットは外
部からの放射線を遮蔽する放射線遮蔽構造を備え、この
放射線遮蔽構造で放射線検出器を覆ったものである。

【００４１】また、上述した課題を解決するために、本
発明の請求項２５に係る非接触型表面処理方法は、被測
定物の検査対象物に表面検査用レーザ光を照射して検査
対象物の物体表面に付着した汚染物を物体表面から脱離
させ、脱離したプルームをフィルタ捕集手段に吸着させ
て捕集し、この捕集手段に捕集されたプルームをプルー
ム検出手段で検出して信号処理し、検査対象物の表面汚
染部位および表面汚染密度を非接触にて検査し、さら
に、検査対象物の表面汚染部位に表面検査用レーザ光よ
り高エネルギ密度の表面処理用レーザ光を照射して検査
対象物の物体表面を除染等で表面処理する方法である。

【００４２】本発明の請求項２６に係る非接触型表面処
理方法は、上述した課題を解決するために、透明あるい
は半透明のフィルム表面に金属あるいはセラミックスが
蒸着あるいは塗着された保護フィルムを用意し、この保
護フィルムを検査対象物の表面汚染部位に対向させてフ
ィルム裏面側から表面処理用レーザ光を照射して金属あ
るいはセラミックスを検査対象物の表面汚染部位に転着
させ、表面汚染部を封じ込める方法である。

【００４３】本発明の請求項２７に係る非接触型表面処
理方法は、上述した課題を解決するために、プルーム検
出手段により検査対象物の物体表面の汚染部位が特定さ
れたとき、表面汚染部位にエネルギ密度０．４Ｊ／cm²
以上の表面処理用レーザ光を局所的に照射して表面汚染
部位を物体表面の塗装膜あるいは金属膜の保護膜毎にア
ブレーションにより除染する方法である。

【００４４】本発明の請求項２８に係る非接触型表面処
理方法は、上述した課題を解決するために、プルーム検
出手段により検査対象物の物体表面の汚染部位が特定さ
れたとき、表面汚染部位にエネルギ密度０．４Ｊ／cm²
以下の表面処理用レーザ光を局所的に多数回繰り返し照
射し、表面汚染部位の塗装膜や金属膜の保護膜毎に脱離
させて除染する方法である。

【００４５】本発明の請求項２９に係る非接触型表面処
理方法は、上述した課題を解決するために、レーザ照射
手段を備えたヘッドユニットを検査対象物に対し相対的
に移動自在に支持し、上記レーザ光照射手段から検査対
象物の物体表面に表面検査用レーザ光あるいは表面処理
用レーザ光を照射させる一方、上記レーザ光照射により
物体表面から脱離あるいは除染されたプルームをガス吸
引手段で周囲空気とともに吸引し、吸引されたプルーム
をフィルタ捕集手段で捕集する方法である。

【００４６】本発明の請求項３０に係る非接触型表面処
理方法は、上述した課題を解決するために、検査対象物
の物体表面にレーザ光照射手段から表面検査用あるいは
表面処理用レーザ光を照射させる際、ガス吹付け手段か
らレーザ光照射部位の周辺にアシストガスを吹き付け、
吹き付けられたアシストガスをレーザ光照射により物体
表面から脱離あるいは除染されたプルームとともにガス
吸引手段で吸引し、吸引されたプルームをプルーム捕集
手段で捕集する方法である。

【００４７】さらに、請求項３１に記載したように、本
発明に係る非接触型表面処理方法は、ガス吸引手段に吸
引されたアシストガスあるいは周囲空気を、外部に排出
することなくガス吹付け手段に還流させ、このガス吹付
け手段からアシストガスとして検査対象物の物体表面の
レーザ光照射部位周辺に吹き付けられる方法である。

【００４８】また、上述した課題を解決するために、本
発明の請求項３２に係る非接触型表面処理装置は、被測
定物の検査対象物に対し相対的移動自在に支持されたヘ
ッドユニットと、このヘッドユニットに可撓性接続手段
を介して接続され、レーザユニット、バキュームユニッ
トおよび電源ユニットを備えたユニットボックスとを有
し、前記ヘッドユニットは検査対象物の物体表面に表面
検査用レーザ光を照射する表面検査用レーザ光照射手段
と、表面処理用レーザ光を照射する表面処理用レーザ光
照射手段と、表面検査用あるいは表面処理用レーザ光照
射により物体表面から脱離あるいは除染されたプルーム
を捕集するフィルタ捕集手段と、捕集されたプルームを
検出するプルーム検出手段とを備え、上記プルーム検出
手段で検出された信号の処理を行なって検査対象物の表
面汚染部位の特定および表面汚染密度の定量を行なう一
方、表面処理レーザ光照射手段からの表面処理用レーザ
光照射により検査対象物の物体表面汚染部位を除染等で
表面処理したものである。

【００４９】本発明の請求項３３に係る非接触型表面処
理装置は、上述した課題を解決するために、表面検査用
レーザ光処理手段と表面処理用レーザ光照射手段とを独
立して個別制御可能に設けられ、両レーザ光照射手段か
らレーザ光を検査対象物の物体表面の共通位置に照射さ
せるように構成したものである。

【００５０】本発明の請求項３４に係る非接触型表面処
理装置は、上述した課題を解決するために、表面処理用
レーザ光照射手段は、表面検査用レーザ照射手段と一体
に構成され、表面検査用レーザ光照射手段に備えられた
光学系を調整し、物体表面の表面汚染部位へ照射される
レーザ光のエネルギ密度を高めることにより構成された
ものである。

【００５１】本発明の請求項３５に係る非接触型表面処
理装置は、上述した課題を解決するために、ヘッドユニ
ットはレーザ光照射手段から照射されるレーザ光照射部
位の周辺のアシストガスを吹き出すガス吹付け手段と、
このガス吹付け手段から吹き付けられたアシストガスを
検査対象物の物体表面から脱離あるいは除染されたプル
ームとともに回収し、吸引するガス吸引手段とをさらに
備え、上記ガス吸引手段の吸引通路にプルームを捕集す
るフィルタ捕集手段を脱着自在に設けたものである。

【００５２】本発明の請求項３６に係る非接触型表面処
理装置は、上述した課題を解決するために、ガス吸引手
段に回収され、吸引されたアシストガスあるいは空気を
イオン化させるイオン化手段を設けるとともに、フィル
タ捕集手段は、イオン化手段でイオン化したアシストガ
スあるいは空気と逆の電位に帯電手段により、あるいは
誘電体フィルタの電気的分極特性により保たれたもので
ある。

【００５３】本発明の請求項３７に係る非接触型表面処
理装置は、上述した課題を解決するために、ヘッドユニ
ットは、透明あるいは半透明フィルム上に、金属または
セラミックスが蒸着あるいは塗着された保護フィルムを
有するカセット式のフィルム保護装置を脱着可能に備
え、このフィルム保護装置から検査対象物に対向するよ
うに繰り出された保護フィルムの裏面側に表面処理用レ
ーザ光照射手段から表面処理用レーザ光を照射して保護
フィルム上の金属またはセラミックスを物体表面汚染部
位に転着させ、汚染物を封じ込めるように構成したもの
である。

【００５４】本発明の請求項３８に係る非接触型表面処
理装置は、上述した課題を解決するために、検査対象物
の物体表面に付着する汚染物がウィルス、カビ、黴菌等
のバクテリア物質である場合、プルーム検出手段は、ウ
ィルス、カビ、黴菌等のバクテリア物質を検出するバリ
テリア検出器である。

【００５５】本発明の請求項３９に係る非接触型表面処
理装置は、上述した課題を解決するために、ヘッドユニ
ットは、ウィルス、カビ、黴菌等のバクテリア物質殺菌
用レーザ光あるいは殺菌光を検査対象物の物体表面に照
射可能な殺菌光照射手段を備え、バクテリア検出器によ
るバクテリア物質による汚染が確認されたとき、前記殺
菌光照射手段から殺菌用レーザ光あるいは殺菌光を出力
して物体表面を殺菌処理するようにしたものである。

【００５６】

【発明の実施の形態】本発明に係る非接触型表面汚染検
査方法、表面処理方法および装置の実施の形態について
添付図面を参照して説明する。

【００５７】図１は本発明に係る非接触型表面汚染検査
装置の一実施形態を示す基本的なシステム構成図であ
る。

【００５８】この非接触型表面汚染検査装置は、全体を
符号１０で示し、被測定物１１の表面汚染部および表面
汚染密度（汚染量）を非接触にて検出することができる
検査装置である。この表面汚染検査装置１０は、被測定
物である検査対象物１１がドラム缶の例を示している。

【００５９】表面汚染検査装置１０は、検査対象物１１
に対向して相対的に移動自在に設けられる。検査対象物
１１を保持テーブル１２上に回転自在に設けたり、表面
汚染検査装置１０をロボットや自走式車両等に搭載して
移動自在に設け、相対的な移動を自在としてもよい。表
面汚染検査装置１０は、レーザ光装置であるレーザユニ
ット、バキュームユニット、電源ユニットおよびコント
ロールユニットを内蔵したユニットボックス１３と、こ
のユニットボックス１３に可撓性接続手段である接続ホ
ース１４を介して接続されたヘッドユニット１５と、こ
のヘッドユニット１５を昇降自在に支持するリフト機構
１６とから構成される。

【００６０】接続ホース１４には、光ファイバ１８およ
び吸引ホース、電源ケーブルが少なくとも内蔵されてい
る。この光ファイバ１８によりユニットボックス１３内
のレーザユニットは、ヘッドユニット１５の対をなすレ
ーザ光照射手段としてのレーザ照射ヘッド１９，１９に
接続される。光ファイバ１８には、光ファイバエレメン
トを多数本束ねたマルチバンドルファイバが用いられ、
１本中りのファイバに通すエネルギを小さくしてファイ
バ損傷を防止している。

【００６１】また、マルチバンドルタイプの光ファイバ
１８に発振レーザ光を効率よく入射させるために、複数
のレンズを組み合せたマルチレンズが光ファイバ１８の
入射側に用いられる。光ファイバ１８の出射側では、マ
ルチバンドルの光ファイバエレメントの並べ方を円から
長円、直線または矩形に並べ換え、照射レーザ光のビー
ム形状を整形し易くしている。光ファイバエレメントを
並べ換える代りに、複数のレンズを組み合せたマルチレ
ンズまたはプリズムとミラーを多数組み合せたホモナイ
ザを用いてレーザビームを整形するようにしてもよい。
光ファイバ１８の入出射部にレーザ光軸と垂直に複数の
レンズを配置したマルチレンズの光学系を用いてもよ
い。しかして、ユニットボックス１３のレーザユニット
から発振されたレーザ光は、光ファイバ１８を通ってレ
ーザ照射ヘッド１９，１９に入射される。レーザユニッ
トにはメンテナンスが容易で小型化ができる固体レーザ
装置が好適に用いられる。

【００６２】一方、レーザ光照射手段であるレーザ照射
ヘッド１９は光学系を内蔵しており、この光学系でレー
ザユニットからの発振レーザ光を拡げ、平行レーザ光と
なって検査対象物１１に表面検査用として照射される。
レーザ照射ヘッド１９は内部に光学レンズを挿入した
り、あるいは２枚の光学レンズを組み合せて光学系を形
成し、照射レーザ光のエネルギ密度を調整可能としても
よい。レーザ照射ヘッド１９は双方とも表面検査用レー
ザ光として照射しても、一方を表面検査用に、他方をレ
ーザ光の照射方法や光学レンズを変えて除染等の表面処
理用レーザ光に用いてもよい。表面処理用レーザ光は
０．４Ｊ／cm²以上のエネルギ密度を有し、０．４Ｊ／
cm²以下のエネルギ密度の表面検査用レーザ光よりエネ
ルギ密度が高められる。

【００６３】しかして、レーザ照射ヘッド１９からの検
査対象物１１への表面検査用レーザ光の照射により、検
査対象物１１の物体表面に付着していたゴミ、埃、放射
性汚染物等の汚染物（異物）は、レーザ光の熱・衝撃振
動により一部がプルーム（微粒子）として脱離される。
その際、検査対象物１１の物体表面の塗装膜や酸化膜に
ダメージを与えないように、表面検査用レーザ光のエネ
ルギ密度は０．４Ｊ／cm²以下、例えば０．１Ｊ／cm²
のエネルギ密度が選択される。表面検査用レーザ光は、
検査対象物１１の物体表面に付着される汚染物（異物）
２０の種類、付着状態、物体表面形状等に応じて０．４
Ｊ／cm²以下の適宜エネルギ密度が選択される。照射レ
ーザ光を０．４Ｊ／cm²以下とすることで検査対象物１
１の母材に損傷を与えることなく、汚染物を数十％から
７０〜８０％脱離させることができる。

【００６４】照射レーザ光が除染用等の表面処理用に用
いられる場合には、表面検査用レーザ光より高いエネル
ギ密度、例えば０．４Ｊ／cm²以上のエネルギ密度が選
択される。すなわち、０．４Ｊ／cm²以上のエネルギ密
度の表面処理用レーザ光を照射した場合、塗装膜あるい
は酸化膜毎、アブレーションにより除染されて表面処理
される。この場合、非接触型表面汚染検査装置１０は表
面処理装置として形成される。

【００６５】また、ヘッドユニット１５には検査対象物
１１に向って拡開するフード形状のカバーガイド２２が
設けられる。カバーガイド２２の中央部にガス吸引手段
の吸引口２３が図２および３に示すように形成される。
カバーガイド２３は検査対象物１１に向って吸引口２３
からテーパ状に拡開し、検査対象部位を所要の間隙をお
いて覆っている。

【００６６】さらに、ヘッドユニット１５の中央部に形
成される吸引口２３からガス吸引手段としての吸引ダク
ト２４が延びており、この吸引ダクト２４は図示しない
吸引ホースを介してユニットボックス１３のバキューム
ユニットに接続される。このバキュームユニットの作動
により、吸引口２３周りの空気を回収して吸い込み、カ
バーガイド２２内の周囲空気が吸引されるようになって
いる。

【００６７】さらに、ヘッドユニット１５の吸引ダクト
２４の途中にフィルタ捕集手段としてカセット式のフィ
ルタユニット２５が脱着可能に設けられる。フィルタユ
ニット２５は吸引ダクト２４の吸引通路を横断するよう
に設けられた帯状の捕集フィルタ２６を備える。捕集フ
ィルタ２６は可撓性を有し、吸引ダクト２４の一側に設
けられたフィルタ供給部２７から送り出され、ダクト内
吸引路を横断し、吸引ダクト２４他側のフィルタ回収部
２８に回収されるようになっている。

【００６８】捕集フィルタ２６は汚染物であるプルーム
を一定時間捕集してフィルタ回収部２８に巻き取られる
ようになっており、フィルタ回収部２８で捕集フィルタ
２６が回収されると、フィルタ供給部２７から新たに捕
集フィルタ２６が供給される。捕集フィルタ２６が回収
される際、吸引ダクト２４を横断した捕集フィルタ２６
はフィルタガイドローラ２９によりプルーム検出領域で
ある放射線検出部３０を通って回収される。放射線検出
部３０にはプルーム検出手段としての放射線検出器３１
が設けられ、この放射線検出器３１で捕集フィルタ２６
がフィルタ回収部２８に回収される前にプルーム（汚染
物）の放射線汚染濃度が測定される。

【００６９】フィルタユニット２５の捕集フィルタ２６
の回収駆動は、検査対象物１１あるいはヘッドユニット
１５の駆動（相対的移動）に合せて行なわれ、物体表面
の汚染部位の特定（同定）が行なえるようになってい
る。

【００７０】検査対象物１１は保持テーブル１２の回転
駆動や昇降駆動により駆動される。また、ヘッドユニッ
ト１５はリフト機構１４による昇降駆動やリフト機構１
４を自走式ロボット（図示せず）に搭載させることによ
り検査対象物１１に対し３次元駆動させることができ
る。自走式ロボットにユニットボックス１３を搭載して
もよい。すなわち、表面汚染検査装置１０をロボットに
搭載してヘッドユニット１５を検査対象物１１に対し３
次元移動自在に設けてもよい。

【００７１】いずれにしても、検査対象物１１とヘッド
ユニット１５とは相対的移動自在に支持されており、検
査対象物１１またはヘッドユニット１５を相対的に移動
させる駆動装置は、例えばユニットボックス１３のコン
トロールユニットにより作動制御される。

【００７２】検査対象物１１とヘッドユニット５とを相
対的に移動させる具体的態様には、次の３通りがある。

【００７３】（１）検査対象物１１を固定してヘッドユ
ニット１５を２次元あるいは３次元駆動させる例、
（２）ヘッドユニット１５が固定されているとき、検査
対象物１１を回転駆動または昇降駆動で２次元あるいは
３次元駆動させる例、（３）検査対象物１１およびヘッ
ドユニット１５を共に駆動させる例、がある。

【００７４】また、吸引ダクト２４にはフィルタユニッ
ト２５の上流側に図２および図３に示すようにイオン化
手段である電離手段や帯電手段を構成する高圧印加部３
３と電極３４，３５が設けられる。検査対象物１１の物
体表面から脱離したプルームの中には、イオン化成分も
含まれるために、高圧印加部３３および電極３４，３５
を設けて脱離したプルームの捕集を効率よく行ない得る
ようにしている。

【００７５】ところで、フィルタユニット２５の捕集フ
ィルタ２６には、プルームとして脱離した物質を捕集で
きるエアフィルタが用いられる。このエアフィルタはプ
ルームの粒子径を捕集できる細孔を有している。

【００７６】また、捕集フィルタ２６はエアフィルタに
代えてエレクトレットフィルタを用いることもできる。
エレクトレットフィルタは持続性のある電気分極特性を
備えた誘電体フィルタであり、半永久的に正と負に電気
的に分極している。エレクトレットフィルタを用いた場
合、イオン化した微粒子（プルーム）成分を静電的に吸
着するので、高圧印加部３３および電極３４，３５を格
別に設けることを要しない。エレクトレットフィルタは
濾過細孔径を比較的大きくできるので、吸引における圧
力損失を低減でき、フィルタ目詰りによる交換頻度が少
なくなり、保守性に優れたフィルタユニットとなる。

【００７７】また、エレクトレットフィルタに高分子系
の化合物を主成分とする高分子系材料を用いると、可能
性と柔軟性に優れ、強度の高いフィルタとなる。高分子
系材料には、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリ
アミド系、ポリアクリル系、塩化ビニル系、含フッ素系
の材料があり、エレトクレットフィルタはこれらの高分
子系材料の高分子のうち少なくとも一成分を主成分とし
た高分子系材料が用いられる。

【００７８】エレクトレットフィルタに用いられる高分
子系材料のうち、ポリプロピレンまたはポリカーボネイ
トは帯電状態が安定しており、工業的にも汎用材料であ
り、安価で粒子（プルーム）の保持能力が高いフィルタ
を形成でき、フィルタユニット２５全体の信頼性と経済
性を向上させることができる。

【００７９】一方、図２および図３に示された電極３
４，３５は、捕集フィルタ２６を帯電させるだけでな
く、検査対象物１１側電極３４に印加される電圧が数百
ボルトないし数万ボルトの範囲の電圧域で、電極形状に
応じたコロナ放電あるいはプラズマを生じさせることが
可能となる。コロナ放電あるいはプラズマが発生する
と、周囲の空気が電離され、イオン化する。コロナ放電
により、レーザ光照射により脱離した粒子（プルーム）
がレーザ光照射によるイオン化により帯電しているか否
かに拘らず、脱離した粒子は電離した空気のイオンに静
電的に引き寄せられ、吸着してイオン化し、帯電せしめ
られる。コロナ放電あるいはプラズマを生じさせる放電
用電極３４は、電子銃（電子ビーム）を発生させる電子
銃装置のように大掛りな装置を必要としない割に、イオ
ン化効率が高いため、電離化手段としてコンパクトなコ
ロナ放電やプラズマ発生装置を形成することができ、粒
子（プルーム）の捕集効率向上に寄与することができ
る。

【００８０】次に、被測定物である検査対象物の物体表
面汚染検査について説明する。

【００８１】非接触型表面汚染検査装置１０を用いて、
検査対象物１１の物体表面の汚染状態を非接触で検査す
る場合、表面汚染検査装置１０を図１に示すように検査
対象物１１に対してセットし、このセット後表面汚染検
査装置１０を検査対象物１１に対し相対的に動作させ
る。

【００８２】表面汚染検査装置１０の動作により、ユニ
ットボックス１３内に収納されたレーザユニットが駆動
されてレーザ光が発振される。レーザユニットを固体レ
ーザ装置とすると、小型化でき、メンテナンスが容易と
なる。この発振レーザ光は図２に示された光ファイバ１
８を通ってヘッドユニット１５内のレーザ照射ヘッド１
９に導かれ、内部の光学系で拡げられ、表面検査用の平
行レーザ光となる。この表面検査用レーザ光が例えば
０．４Ｊ／cm²以下のエネルギ密度で検査対象物１１の
物体表面に照射される。その際、レーザ照射ヘッド１９
を光ファイバ１８で接続することにより、レーザ照射ヘ
ッド１９の設置自由度を高めることができる。

【００８３】検査対象物１１に表面検査用レーザ光が照
射されると、物体表面に付着していたゴミ、埃、放射性
汚染物等の異物（汚染物）の少なくとも一部が、レーザ
光の熱・衝撃振動を受けプルーム（微粒子）として脱離
される。このとき、表面検査用レーザ光はエネルギ密度
が０．４Ｊ／cm²以下に調節されているので、検査対象
物１１の物体表面の塗装膜や酸化膜を損傷させることが
なく、物体表面にダメージを与えない。

【００８４】脱離したプルームはカバーガイド２２に案
内され、ガス吸引手段により回収される。脱離プルーム
は吸引ダクト２４の吸引口２３に周りの空気と共に吸い
込まれ、吸引ダクト２４内の吸引通路に案内される。吸
引ダクト２４は周囲の空気を巻き込んでプルームを吸引
するので、脱離したプルームが外部に飛散するのを有効
的かつ効率的に防止できる。

【００８５】また、吸引ダクト２４には高圧印加部３３
および放電用電極３４が設けられており、この高圧印加
部３３および放電用電極３４により形成されるコロナ放
電あるいはプラズマ発生の電離手段により周囲空気を電
離させる一方、電極３４，３５により捕集フィルタ２６
を帯電させることができる。コロナ放電手段あるいはプ
ラズマ発生手段の電離手段により周囲空気を電離させ、
イオン化させつつ捕集フィルタ２６にイオン化した周囲
空気と逆の電位を帯電させることにより、捕集フィルタ
２６に脱離プルームを効率よく捕集させることができ
る。

【００８６】繊維層からなる捕集フィルタ２６を帯電さ
せることにより、捕集フィルタ２６の繊維と脱離プルー
ム（粒子）との間に静電引力を発生させ、繊維が単に充
填されたフィルタによる機械的な粒子捕集機構では得る
ことができない粒子捕集効率を達成できる。また、静電
引力により、粒子捕集効率を高くすることができるの
で、繊維充填密度を小さくすることができ、放射性微粒
子を濾過する際の圧力損失を小さく抑えることができ
る。これにより、捕集フィルタ２６はフィルタ目詰りに
よる不具合を有効的に防止できる。

【００８７】また、捕集フィルタ２６として半永久的に
電気的分極特性を有するエレクトレットフィルタを用い
た場合には、高圧印加部３３および電極３４，３５の電
離化手段や帯電手段を必ずしも必要としない。エレクト
レットフィルタは電気的に正と負に分極されたフィルタ
特性により、レーザ光照射で脱離し、イオン化したプル
ームを静電的に吸着することができる。エレクトレット
フィルタにより、捕集フィルタである無帯電フィルタを
帯電させるための粒子荷電機や無帯電フィルタ近傍に設
置する電極が不要となり、フィルタ外部ユニットを必要
としないので、装置の簡素化が図れ、保守性と経済性が
向上する。

【００８８】捕集フィルタ２６は一定時間汚染物である
プルームを分別回収し、捕集した後、フィルタ回収部２
８で巻き取られる一方、フィルタ供給部２７より新しい
捕集フィルタ２６が供給される。捕集フィルタ２６に付
着したプルームは、フィルタ回収部２８に回収される前
に放射線検出器３１で検出され、検査対象物１１の物体
表面の汚染濃度が測定される。フィルタ回収部２８によ
る捕集フィルタ２６のフィルタ回収駆動は、検査対象物
１１あるいはヘッドユニット１５の駆動に合せて行なわ
れ、フィルタ回収駆動とタイミングをとって放射線検出
器３１で検出し、信号処理することで物体表面の汚染部
位の特定が行なえるようになっている。

【００８９】この非接触型表面汚染検査装置１０におい
ては、検査対象物１１に濾紙等を用いて接触させること
がないので、母材を傷めず、表面検査用レーザ光を用い
て非接触で物体表面の汚染物（異物）２０を脱離させる
ことができる。この表面汚染検査装置１０では、また、
検査対象物１１の物体表面から脱離した汚染物のプルー
ムを捕集する捕集フィルタ２６を装備し、さらに、捕集
フィルタ２６に捕集されたプルームからの放射線を測定
する放射線検出器３１を同時に装備し、物体表面の汚染
物２０を非接触検査することができる。

【００９０】さらに、この表面汚染検査装置１０におい
ては、検査対象物１１の物体表面を検査しながら、表面
汚染部位を検出でき、把握できる汚染部位検出手段を構
成することができる。フィルタユニット２５のフィルタ
回収駆動を検査対象物１１あるいはヘッドユニット１５
の駆動と合せて行ない、フィルタユニット２５のフィル
タ回収駆動のタイミングをとって放射線検出器３１で捕
集フィルタ２６に捕集されたプルームを放射線測定する
ことにより、検査対象物１１の物体表面汚染部位を特定
することができる。この汚染部位検出手段はフィルタユ
ニット２５のフィルタ駆動装置と検査対象物１１あるい
はヘッドユニット１５の駆動装置と、両駆動装置の駆動
タイミングに連係して作動する放射線検出器３１と、こ
の放射線検出器３１からの出力データを信号処理して表
示する手段とから構成される。

【００９１】また、汚染部位検出手段により、検査対象
物１１の物体表面の汚染部位を検査しながら特定できる
ので、表面汚染部位だけに対応した除染を行ない得るよ
うに、除染範囲を特定することができる。これにより、
除染作業の効率化が図れ、汚染していない部位への影響
を極力少なくすることができる。従来のように、物体表
面汚染検査の除染作業を別々の装置、異なる場所で繰り
返し行なっていた作業の効率化が図れる。

【００９２】さらに、除染作業は、ヘッドユニット１５
内に収容されたレーザ照射ヘッド１９，１９で照射され
るレーザ光のエネルギ密度調整を行なうことで、表面汚
染検査装置１０で行なうことができる。

【００９３】したがって、この表面汚染検査装置１０
は、検査対象物１１の物体表面の表面汚染検査ならびに
除染機能を備えることができる。

【００９４】次に、非接触型表面汚染検査装置を用いて
被測定物である検査対象物の表面汚染密度（表面汚染
量）の評価手法について説明する。

【００９５】検査対象物の表面汚染密度を評価するに際
し、各種パラメータを次のように定義する。

【００９６】

【外１】で表わされる。

【００９７】検査対象物の表面汚染密度の評価式は、

【数１】Ｘ＝Ｃ／η／（εｒ・εｃ）／Ｓ ……（１）で表わされる。

【００９８】表面積Ｓは、回収された捕集フィルタ２６
上に捕集された汚染物質が付着していた部分の面積であ
り、検査対象物１１とヘッドユニット１５との相対的な
移動距離から求めることができる。放射線計数率Ｃは放
射線であるα線およびβ（γ）線の放射線検出器３１で
測定された計数値を計数時間で除することにより求める
ことができる。α線およびβ（γ）線の計数効率ηは、
フィルタを計測する位置に放射能濃度既知のα線および
β（γ）線線源を設置した時の基準計数率と放射能から
予め求めておくことができる。

【００９９】脱離効率εｒと捕集効率εｃは、被測定物
である検査対象物１１と同一材料の試料に既知量の放射
性または非放射性の模擬汚染物質を付着させた較正用標
準試料を、検査条件と同じレーザ照射条件において照射
した時の模擬汚染物質の脱離量と捕集量を定量すること
により予め求めておく。脱離効率εｒと捕集効率εｃ
は、模擬汚染物質の種類、試料の材質、表面の粗さ、レ
ーザ強度、レーザ波長、繰返しパルス数、捕集流量、電
極電圧などをパラメータとした条件において予め求めて
おくことにより、各種の被検査体の汚染検査を円滑に行
なうことができる。

【０１００】放射線検出器３１で、放射線計測したα線
またはβ（γ）線の計数率値を、放射線検出効率を用い
て捕集された放射性物質の放射能に換算し、次に予め較
正用標準試料に対して求めておいた放射線汚染物質の脱
離効率および捕集効率を用いて検査対象物（試料）１１
に付着していた放射能に換算し、さらに捕集した汚染物
質が付着していた検査対象物１１の表面汚染部位の表面
積を求めて、放射能を表面積で除して表面汚染密度を算
出するので、放射線の計数率から簡単に表面汚染密度を
求めることが可能となる。

【０１０１】さらに、較正用標準試料として、塗装され
たドラム缶表面、炭素鋼表面、ステンレス鋼表面、高分
子系樹脂表面、プラスティック表面、ガラス表面、セメ
ントやコンクリートなどの多孔質表面を用いる。これら
の各種材質に対して較正を行なうことにより、放射性物
質を取り扱う場所で放射能汚染を被る可能性のある各種
物品に対する汚染の脱離および捕集効率を求めておくこ
とが可能となり、放射能汚染が起こり得る可能性がある
大部分の物品の汚染検査に対応させることができる。こ
れら各種物品の汚染検査において、正確な表面汚染密度
の定量を行なうことができる。

【０１０２】また、脱離効率εｒと捕集効率εｃの較正
にあたっては、被検査体の母材にダメージを与えないレ
ーザ照射条件でのデータを取得することは当然である
が、汚染部位を除染するためのレーザ照射条件を決定し
ておくことが望ましい。

【０１０３】また、この非接触型表面汚染検査装置１０
は、検査対象物１１の物体表面が放射性物質ではなく、
ウィルスやカビ、黴菌のバクテリア物質（ポイズン物
質）で汚染された物体表面汚染を検査することができ
る。

【０１０４】この場合には、検査対象物１１の物体表面
に付着した汚染物に表面検査用レーザ光を照射させ、表
面母材を傷めずにウィルス、カビ、黴菌等を脱離させ、
脱離した汚染物をフィルタ捕集手段を構成する捕集フィ
ルタ２６で捕集する。捕集フィルタ２６に捕集された汚
染物は、放射線検出器に代わり、対象とする汚染物の検
出に適するバクテリア検出器で検査することにより、ウ
ィルスやカビ、黴菌のバクテリア物質を非接触で検査す
ることができる。

【０１０５】検査対象物１１に付着する汚染対象物をウ
ィルス、カビ、黴菌とすることで、表面検査用レーザ光
に代えて汚染対象物殺菌用レーザ光や殺菌用ランプとし
ての紫外線ランプからの放出される短波長の紫外領域の
紫外線を用いてもよい。紫外領域の波長でないレーザ光
は、波長変換素子を用いて紫外領域のレーザ光に変換さ
せて使用してもよい。

【０１０６】この場合、ヘッドユニット１５に検査対象
物１１の物体表面にバクテリア殺菌用レーザ光あるいは
殺菌紫外線光を照射可能な殺菌光照射手段（図示せず）
を備えている。殺菌光照射手段の光源であるレーザ装置
や紫外線ランプ装置はヘッドユニット１５に設けても、
あるいはユニットボックス１３内に設けてもよい。

【０１０７】さらに、非接触型表面汚染検査装置１０を
ロボットや自走式走行車両に組み合せることが可能であ
り、この組合せにより、自動化や無人化による検査対象
物１１の表面検査を行なうことができる。これにより、
放射線からの被曝低減や、ウィルスや黴菌等の汚染物の
感染防止を図ることができ、安全性が向上する。

【０１０８】図４は本発明に係る非接触型表面汚染検査
方法および表面処理装置の実施形態を示すものである。

【０１０９】この実施形態に示された非接触型表面汚染
検査装置４０は、ヘッドユニット４１の構成を基本的に
異にしたものであり、他の構成は、図１に示されたもの
と異ならないので説明を省略する。

【０１１０】図４は非接触型表面処理装置４０のヘッド
ユニット４１の平断面図を示すものである。このヘッド
ユニット４１は被測定物である検査対象物１１に非接触
で相対的に移動可能に設置される。ヘッドユニット４１
は表面検査用レーザ光照射手段としての表面検査用レー
ザ照射ヘッド４３と表面処理用レーザ光照射手段として
の表面処理用レーザ照射ヘッド４４とを備え、各レーザ
照射ヘッド４３，４４は光ファイバ１８，１８をそれぞ
れ介して図１に示されるユニットボックス１３のレーザ
ユニットに接続される。

【０１１１】表面検査用レーザ照射ヘッド４３は光ファ
イバ１８を通って案内されるレーザ光を拡げ、平行レー
ザ光にする光学系４５が収容されており、この平行レー
ザ光を表面検査用レーザ光として検査対象物１１の物体
表面に照射している。表面検査用レーザ光は検査対象物
１１の物体表面にダメージを与えないように、０．４Ｊ
／cm²以下のエネルギ密度に適宜調整される。

【０１１２】一方、表面処理用レーザ照射ヘッド４４
は、光ファイバ１８を通って案内される発振用レーザ光
を一度拡げた後、検査対象物１１の物体表面上にエネル
ギ密度を高めるように集光させるように照射され光学系
４６を収容している。この光学系４６で表面処理用レー
ザ光は検査対象物１１の物体表面に集光され、０．４Ｊ
／cm²以上のエネルギ密度で均質なスポット光として照
射されるようになっている。表面処理用レーザ光は表面
検査用レーザ光が照射される照射エリアの例えば中央部
に照射されるようになっている。

【０１１３】一方、レーザ光が照射される検査対象物１
１の物体表面に向ってガス吹付け手段としてのアシスト
ガスノズル４８が設けられる。このガスノズル４８はリ
ング状ノズル口４９を備え、このノズル口４９からアシ
ストガスがレーザ光照射位置の周辺に向って吹き出され
るようになっている。アシストガスには空気、Ｎ₂、不
活性ガス（Ａｒ，Ｈｅ）等が用いられる。アシスドガス
はレーザ照射ヘッド４３，４４の窓の汚れを防止する一
方、物体表面から脱離されるプルームの飛散防止を図っ
ている。このアシストガスはガス吸引手段を構成する吸
引ダクト５０から吸引ホースを介して回収した後、再度
アシストガスノズル４８に案内し、再利用させることも
できる。

【０１１４】また、アシストガスノズル４８内に吸引ダ
クト５０が設けられてい多重管構造に構成される。吸引
ダクト５０は吸引口５１から後方に向って延びる吸引通
路を形成しており、吸引通路の後端部に設けられるる吸
引ホース５２を介してユニットボックス１３（図１参
照）のバキュームユニットに接続される。このバキュー
ムユニットの作動により検査対象物１１の物体表面から
脱離されたプルーム（微粒子）をアシストガスと共に吸
引口５１から吸引されるようになっている。

【０１１５】吸引ダクト５０の吸引口５１の上流側には
フィルタ捕集手段を構成する捕集フィルタ５３が設置さ
れると共に、コロナ放電用（プラズマ発生用）電極５４
および捕集フィルタ５３を帯電させる電極５５（５４）
がそれぞれ設置される。フィルタ帯電用電極５５は捕集
フィルタ５３の背面側に、コロナ放電用電極５４は検査
対象物１１側にそれぞれ設けられる。

【０１１６】また、ヘッドユニット４１の背面側に捕集
フィルタ５３を出入れ自在に収容したカセット式のフィ
ルタユニット５６がフィルタ捕集手段として脱着自在に
設けられる。フィルタユニット５６をカートリッジタイ
プとすることでメンテナンス交換が容易となる。フィル
タユニット５６はフィルタ供給部５７とフィルタ回収部
５８とを一体的に備え、フィルタ供給部５７から送り出
される捕集フィルタ５３はフィルタ供給部５９を通って
吸引ダクト５０の吸引口５１を横断するように案内さ
れ、この横断後にフィルタ回収路６０を通ってフィルタ
回収部５８に巻き取られるようになっている。

【０１１７】さらに、フィルタ供給路５９とフィルタ回
路６０の途中に、プルーム検出手段としての対をなす放
射線検出器６２，６３が設置され、両放射線検出器６
２，６３で捕集フィルタ５３に捕集される前の放射線量
と捕集後のプルームの放射線量とを測定している。放射
線検出器６２，６３は放射線バックグランドの高い所で
の測定を考慮し、放射線遮蔽体６４で周りが覆われてい
る。放射線バックグランドの低い所で捕集フィルタ５３
の放射線計測を行なう場合には、放射線計測のための放
射線遮蔽体６４を減じて薄肉化したり、また無くすこと
ができる。

【０１１８】捕集フィルタ５３に捕集された汚染物（プ
ルーム）の放射線を計数する場合、放射線遮蔽体６４で
バックグランドの放射線を遮蔽でき、この放射線遮蔽構
造とすることで、ノイズに対する信号感度（Ｓ／Ｎ比）
を向上させることができる。

【０１１９】さらに、ヘッドユニット４０には図示しな
いカセット式のフィルム保持装置が脱着自在に設けられ
る。フィルム保持装置はフィルム供給部から絞り出され
る帯状の保護フィルムをフィルム作用域を介してフィル
ム回収部に巻き取られるようになっている。保護フィル
ムは透明あるいは半透明フィルムの表面に金属またはセ
ラミックスが蒸着あるいは塗着で付着させたものであ
る。

【０１２０】保護フィルムはフィルム作用域で被測定物
である検査対象物１１の物体表面に対向するようになっ
ており、このフィルム作用域で保護フィルムの裏面側に
表面処理用レーザ光照射手段である表面処理用レーザ照
射ヘッド４４から表面処理用レーザ光が照射される。

【０１２１】表面処理用レーザ光が照射されると保護フ
ィルムに付着している金属あるいはセラミックスの粒子
がアブレーションで検査対象物１１の物体表面に向って
飛び出し、物体表面に転着される。しかして、検査対象
物１１の物体表面に汚染部位が存在し、この汚染部位の
汚染物が表面検査用レーザ光あるいは表面処理用レーザ
光の照射によっても除去（除染）されないとき、フィル
ム保持装置を作動させて保護フィルムを繰り出し、保護
フィルム背面側からエネルギ密度の高い表面処理用レー
ザ光を照射し、保護フィルム上の金属やセラミックスを
表面汚染部位に転着させることができ、この金属やセラ
ミックスの転着で表面汚染部位の汚染物はカバーされ封
じ込められる。

【０１２２】次に、非接触型表面処理装置４０による被
測定物である検査対象物１１の表面処理作用について説
明する。

【０１２３】この非接触型表面処理装置４０は、被測定
物である検査対象物１１が重い場合や大型構造物の場合
で、検査対象物１１自体を移動させることが困難な場合
に適する。逆に検査対象物１１の移動が比較的簡単な場
合には、ヘッドユニット４１を固定して検査対象物１１
だけを駆動させるようにしたものにも適用できる。さら
に、検査対象物１１を上下および回転駆動させ、ヘッド
ユニット４１を前後左右に移動させる構造とすることで
無駄な動きを無くして検査効率を上げるようにしたもの
にも適用できる。

【０１２４】この表面処理装置４０で検査対象物１１の
表面処理を行なう場合、初めに、検査対象物１１の物体
表面の表面汚染検査が行なわれる。この表面汚染検査時
には、コロナ放電（プラズマ発生装置）によりアシスト
ガスや空気をイオン化し、物体表面に付着した汚染物を
アシストガスと共に回収し易いようにしている。

【０１２５】初めに、表面検査用レーザ光照射手段を作
動させて表面検査用レーザ照射ヘッド４３から表面検査
用レーザ光を照射される。このレーザ光の照射により検
査対象物１１の物体表面に付着した汚染物を脱離させ
る。表面検査用レーザ光の照射により脱離したプルーム
はアシストガスと共にフィルタ捕集手段に回収され、捕
集される。捕集されたプルームはプルーム検出手段で検
出され、表面汚染部位や表面汚染密度が測定される。

【０１２６】検査対象物１１の物体表面の塗装膜やセラ
ミック酸化膜等の表面保護膜が剥れた時、または汚染物
２０が強固に付着していて剥れる時に、物体表面を金属
箔またはセラミックス箔で覆うために、表面検査用レー
ザ光に代えて表面処理用レーザ光が使用される。表面処
理用レーザ光照射手段から０．４Ｊ／cm²以上、例えば
１Ｊ／cm²のエネルギ密度の高い表面処理用レーザ光を
照射することにより、検査対象物１１の物体表面から塗
装膜や金属膜の保護膜をアブレーションにより汚染物と
一緒に除去し、除染するようになっている。表面処理用
レーザ光は、０．４Ｊ／cm²以上数百Ｊ／cm²に及び高
エネルギ密度のものも存在する。

【０１２７】検査対象物１１の物体表面を覆い、保護す
る金属またはセラミックスの保護膜形成は保護フィルム
を用いて行なわれる。保護フィルムは透明または半透明
のフィルム上に金属またはセラミックスが蒸着または塗
布されたものである。この保護フィルム蒸着または塗布
側を検査対象物１１の物体表面に対向させ、反対側から
保護フィルム上に表面処理用レーザ光を照射し、保護フ
ィルム上の金属またはセラミックスを飛ばして物体表面
に転着させ、この金属やセラミックスで物体表面を覆う
ことにより、物体表面に金属膜やセラミックス膜の保護
膜を形成し、汚染物の封じ込めを行なうようになってい
る。

【０１２８】図４に示された非接触型表面処理装置４０
では、検査対象物１１の物体表面の表面汚染検査並びに
除染機能を図１ないし図３に示された表面汚染検査装置
１０と同様に有する一方、物体表面除染部位の除染およ
び表面汚染部位に保護フィルム上の金属またはセラミッ
クスを転着させて汚染物の封じ込めを行ない、物体表面
に金属やセラミックスの保護膜を形成する。保護膜を容
易に取れないように固着させて汚染物を閉じ込め、汚染
の拡大を防止する機構を備えている。この汚染拡大防止
機構は、表面処理用レーザ光を金属やセラミックスを蒸
着あるいは塗着した保護フィルムをフィルム側から照射
して検査対象物１１の汚染箇所の表面に金属膜やセラミ
ックス膜を転着させ、汚染物の封じ込めを行なう汚染物
封じ込め手段である。

【０１２９】この非接触型表面処理装置４０において
は、検査対象物１１の物体表面の汚染検査は、表面検査
用レーザ照射ヘッド４３からのレーザ光を照射させるこ
とにより、図１ないし図３に示される表面汚染検査と同
様にして初めに行なわれる。その際、レーザ照射ヘッド
４３から出力される検査対象物１１の照射エリアにアシ
ストガスノズル４８からアシストガスが積極的に吹き掛
けられる点が、図１ないし図３で示された表面汚染検査
方法と相違する。

【０１３０】表面検査用レーザ光が照射された照射エリ
アにはアシストガスも吹き付けられ、レーザ光照射によ
る熱・衝撃振動ならびにアシストガスの吹付け力により
検査対象物１１に付着していたゴミ、埃、放射性汚染物
等の汚染物（異物）は、プルーム（微粒子）として物体
表面から脱離される。脱離したプルームはアシストガス
と共に吸引口５１側に案内され、吸引口５１に吸引され
る前に捕集フィルタ５３にて捕集される。

【０１３１】この捕集フィルタ５３による捕集を効率的
に行なうために、捕集フィルタ５３は電極５４，５５に
より帯電せしめられる一方、イオン化手段としての電離
手段である放電電極５４からのコロナ放電やプラズマ発
生あるいはレーザ光照射によりアシストガスを電離さ
せ、イオン化しており、レーザ光照射によりイオン化し
た脱離プルームをアシストガスと共に回収し易いように
配慮している。

【０１３２】また、検査対象物１１の物体表面汚染部位
を特定し、除染処理位置を同定するために、検査対象物
１１あるいはヘッドユニット４１の駆動装置、フィルム
ユニット５６および汚染物（粒子）吸引機構の作動を計
算機にてレーザ光照射部分と対応させている。

【０１３３】検査対象物１１の物体表面の汚染部位が確
定し、特定された後に、特定された表面汚染部位を局所
的に除染するために、表面処理用レーザ光照射手段が用
いられる。この表面処理用レーザ光照射手段は、表面処
理用レーザ光のエネルギ密度を０．４Ｊ／cm²以上に設
定し、物体表面の塗装膜あるいは金属表面をアブレーシ
ョンにより汚染物と一緒に除去（除染）している。この
場合、表面検査用レーザ光照射手段の光学系を操作して
表面処理用レーザ光を得られるようにしてもよい。元の
表面検査用レーザ光は０．４Ｊ／cm²以下のエネルギ密
度で、塗装母材にダメージを与えないエネルギ密度にな
っているので、この表面検査用レーザ光を表面処理用レ
ーザ光に変えるには、光ファイバ１８出口のマルチレン
ズの焦点距離を変えたり、またレンズを新たに挿入する
ことによりエネルギ密度を可変とすることができる。ま
た、エネルギ密度を可変とし、照射エリアが絞り込まれ
て小さくなったことに伴い、検査対象物１１あるいはヘ
ッドユニット４１の駆動プログラムが追従移動するよう
になっている。

【０１３４】また、検査対象物１１に照射されるレーザ
光を表面検査用レーザ光から表面処理用レーザ光に変え
ると、照射エリアのエネルギ密度が上がり、アブレーシ
ョンによって発生するプルームの量が増加する。プルー
ムの飛出し速度も上昇する。プルーム量の増加や飛出し
速度の上昇に対応させるために、照射エリアに吹き出さ
れるアシストガスの量を増大させる一方、アシストガス
吸引量を変更可能な構造としておくことが望ましい。

【０１３５】さらに、照射エリアに吹き付けられ、脱離
プルームと共に吸引ダクト５０に吸引されるアシストガ
スを捕集フィルタ５３通過後に回収し、再びアシストガ
スノズル４８に供給できるリサイクル構造とすること
で、再度アシストガスを照射エリアに吹き付けることが
でき、アシストガスの消費量を低減させることができ
る。

【０１３６】図５は本発明に係る非接触型表面汚染検査
方法および表面処理装置の他の実施形態を示すものであ
る。

【０１３７】この実施形態に示された非接触型表面処理
装置７０は、レーザ光照射手段とガス吹付け手段、イオ
ン化手段である電離手段のレイアウト構成が、図４に示
される非接触型表面処理装置４０と基本的に相違し、他
の構成は実質的に異ならないので同じ符号を付して説明
する。

【０１３８】この実施形態に示されたレーザ光照射手段
であるレーザ照射ヘッド７１はガス吸引手段である吸引
ダクト５０の一側に配置され、１つのレーザ照射ヘッド
７１で物体表面の汚染を検査する表面検査用と物体表面
の除染等の表面処理を行なう表面処理用の２つの機能を
兼ねている。レーザ照射ヘッド７１は内部に光学系を構
成する光学レンズを挿入したり、また複数枚、例えば２
枚の光学レンズを組み合せてレーザ光照射部のエネルギ
密度を調整でき、１つのレーザ照射ヘッド７１から表面
検査用レーザ光と表面処理用レーザ光とを選択的に出力
できるように構成している。表面検査用レーザ光と表面
処理用レーザ光とはレーザ光照射位置が同じ位置となる
ように調節されている。

【０１３９】レーザ照射ヘッド７１の側方には、レーザ
光照射部にアシストガスを吹き付けるガス吹付け手段と
してのアシストガスノズル７２が並設される。アシスト
ガスノズル７２から吹き出されるアシストガスはレーザ
光照射部に吹き付けられた後、ガス吸引手段である吸引
ダクト５０により回収され、吸引されるようになってい
る。アシストガスノズル７２のノズル口はレーザ光照射
部に向けて吹き出されるように構成され、吹き出された
アシストガスが吸引ダクト５０にスムーズに回収される
ように、カバーガイド７３で案内される。

【０１４０】カバーガイド７３はレーザ照射ヘッド７１
に対しアシストガスノズル７２と反対側に設けられる。
カバーガイド７３によりアシストガスが案内される吸引
ダクト５０は吸引口７４が斜めに開口し、開口面積を大
きくとっている。吸引ダクト５０は吸引ホース５２を介
してユニットボックス１３（図１参照）のバキュームユ
ニットに接続される。

【０１４１】吸引口７４を覆うようにフィルタ捕集手段
の捕集フィルタ５５が設置される。フィルタ捕集手段を
構成するフィルタユニット５６はカセット式で脱着自在
に設けられ、フィルタユニット５６のフィルタ供給部５
７から繰り出された捕集フィルタ５３がフィルタ供給路
５９を経て吸引口を横断するようになっており、吸引口
７４を横断して捕集フィルタ５３はフィルタ回収路６０
を経てフィルタ回収部５８に回収されるようになってい
る。

【０１４２】一方、プルーム検出手段を構成する放射線
検出器６２，６３や放射線遮蔽体６４は図４に示す放射
線検出器や放射線遮蔽体とレイアウト構造を同じくし、
異ならない。

【０１４３】また、ガス吸引手段を構成する吸引ダクト
５０の吸引口７４側に、捕集フィルタ５３に対向して帯
電用電極５５が、また吸引口７４の上流側に放電用電極
５４が配置され、イオン化手段としての電離手段や帯電
手段を構成している。放電用電極５４からのコロナ放電
あるいはプラズマ発生によりアシストガスが電離され、
イオン化されるようになっており、帯電手段では、捕集
フィルタ５３にイオン化されたアシストガスと逆の電位
が印加されて帯電し、物体表面から脱離あるいは除染さ
れるプルームの捕集効率を向上させている。捕集フィル
タ５３にはエレクトレットフィルタを採用してもよい。

【０１４４】この非接触型表面処理装置７０において
は、レーザ光照射手段であるレーザ照射ヘッド７１から
表面検査用レーザ光を出力し、この平行レーザ光を検査
対象物１１の物体表面に照射させることにより、物体表
面に付着している汚染物が熱および衝撃振動により脱離
される。この場合、非接触型処理装置７０は表面汚染検
査装置として機能する。脱離されたプルームはアシスト
ガスと共にカバーガイド７３に案内されてガス吸引手段
に回収され、吸引口７４から吸引ダクト５０に吸引され
る。

【０１４５】吸引ダクト５０に吸引されるアシストガス
は、レーザ光やコロナ放電あるいはプラズマ発生により
電離され、イオン化される一方、捕集フィルタ５３は帯
電用電極５５によりイオン化されたアシストガスと逆の
電位に帯電せしめられる。捕集フィルタ５３への帯電に
より、捕集フィルタ５３とプルームとの間に静電的な吸
引力が作用し、プルームは効率よく捕集フィルタ５３に
分別回収され、捕集される。

【０１４６】捕集フィルタ５３はヘッドユニット４１あ
るいは検査対象物１１の相対的移動に連動して一定時間
毎に追従移動する。この追従移動により捕集フィルタ５
３に捕集されたプルームがプルーム検出手段である放射
線検出器６３により検出される。放射線検出器６３での
検出信号を信号処理することにより、検査対象物１１の
表面汚染部位を特定し、表面汚染密度を定量することが
できる。

【０１４７】検査対象物１１の表面汚染部位が特定され
た後、この汚染部位を除染するために、レーザ光照射手
段を構成するレーザ照射ヘッド７１は光学系が調整され
て表面検査用レーザ光からエネルギ密度が０．４Ｊ／cm
²以上と高い表面処理用レーザ光に切り換えられ、この
表面処理用レーザ光が照射される。

【０１４８】表面処理用レーザ光の照射により、検査対
象物１１の表面汚染部位に付着している汚染物が塗装膜
や金属膜の一部とともにアブレーションで除去（除染）
され、アシストガスと共にガス吸引手段に吸引され、回
収される。この場合にも、エネルギ密度０．４Ｊ／cm²
以下の表面検査用レーザ光を局所的に多数回、例えば数
十回〜数百回繰返し照射し、表面汚染部の塗装膜や金属
膜の保護膜ごと離脱させて除染するようにしてもよい。
表面検査用レーザ光を例えば多数回反復照射させること
により、レーザ光照射部位のエネルギが高められ、物体
表面から汚染物が脱離させ、除染させることができる。

【０１４９】表面処理用レーザ光の照射や表面検査用レ
ーザ光の繰返し照射によっても、物体表面の除染が充分
でない場合、あるいは物体表面の汚染物の封じ込めを行
なう場合には、図示しないカセット式のフィルム保持装
置と協動させる。

【０１５０】この場合、フィルム保持装置から繰り出さ
れた保護フィルムを検査対象物１１の表面汚染部位を覆
うように対向させて設置し、保護フィルム裏面側から表
面処理用レーザ光を照射する。このレーザ光の照射によ
り保護フィルム上に付着していた金属やセラミックス粒
子がアブレーションで飛び出し、検査対象物１１の表面
汚染部位に順次付着し、表面汚染部位を覆うように転着
される。保護フィルム上の金属やセラミックスの転着に
より、検査対象物１１の表面汚染部位置は覆われて保護
膜が形成され、汚染物が封じ込められる。

【０１５１】なお、本発明の各実施形態においては、検
査対象物の物体表面に付着される汚染物が放射性物質で
ある場合を主に説明したが、汚染物は放射性物質の場合
に限定されず、ウィルス、カビ、黴菌等のバクテリア物
質やポイズン物質であってもよい。

【０１５２】バクテリア物質の場合にも、０．４Ｊ／cm
²以下のエネルギ密度の表面検査用レーザ光を物体表面
に照射させることで、物体表面の保護膜や母材を損傷さ
せたり、ダメージを与えることなく、バクテリア物質を
物体表面から脱離させるこができ、脱離したバクテリア
物質は、この物質に合うフィルタ捕集手段で捕集し、バ
クテリア検出手段で検出することができる。

【０１５３】この場合、バクテリア検出手段は、放射線
検出器に代わり、バクテリア物質の種類に対応するバク
テリア検出器であり、このバクテリア検出器による検出
で、ウィルス、カビ、黴菌等のバクテリアの非接触検査
を行なうことができる。

【０１５４】さらに、ヘッドユニットに、表面検査用レ
ーザ光に代わり、殺菌用レーザ光あるいは殺菌光を照射
する殺菌光照射手段を設け、この殺菌光照射手段から殺
菌用レーザ光あるいは殺菌光である短波長の紫外領域の
光を検査対象物の物体表面に照射させてもよい。

【０１５５】殺菌用レーザ光が紫外領域の波長のレーザ
光でない場合には、波長変換素子を殺菌光照射手段に組
み入れて紫外領域のレーザ光に変換させるようにすると
よい。また、殺菌光には紫外線ランプからの紫外線を用
いてもよい。

【０１５６】殺菌光照射手段からの殺菌用レーザ光ある
いは殺菌光の照射により検査対象物の物体表面に付着さ
れているバクテリア物質は殺菌される一方、バクテリア
物質に付与される熱および衝撃振動によりバクテリア物
質は死骸や残骸となって脱離される。脱離した死骸や残
骸はフィルタ捕集手段で捕集される。

【０１５７】

【発明の効果】以上に述べたように本発明に係る非接触
型表面汚染検査方法および表面汚染検査装置において
は、被測定物である検査対象物の物体表面に濾紙等を押
し付けて表面汚染部位を擦って汚染物を濾紙に転着させ
る必要がなく、非接触で表面汚染部位の特定ができ、汚
染部位の拡大を有効的に未然に防止できる。検査対象物
の表面形状や汚染物付着状態如何によって、濾紙等で吹
き取れなかった部位に対しても、表面汚染部位の検査を
有効的に行なうことができる。

【０１５８】また、本発明に係る非接触型表面汚染検査
方法および表面汚染検査装置においては、検査対象物の
酸化膜や塗装膜等の表面保護層を損傷させたり、ダメー
ジを与えることなく、ドライな方法で表面汚染検査を行
なうことができる。

【０１５９】請求項１に係る非接触型表面汚染検査方法
では、検査対象物の物体表面に付着している汚染物を母
材や表面保護層を損傷させたり、ダメージを与えること
なく、物体表面から脱離させる一方、脱離したプルーム
をフィルタ捕集手段で回収し、プルーム検出手段で検出
するようにしたので、検出対象物の物体表面を非接触で
表面汚染検出することができる。この表面汚染検査方法
では、検査対象物の物体表面汚染を検査しながら局所的
に汚染している箇所を把握でき、除染範囲の特定を円滑
かつスムーズに行なうことができる。

【０１６０】請求項２に係る非接触型表面汚染検査方法
では、表面検査用レーザ光のエネルギ密度を０．４Ｊ／
cm²以下としたので、表面汚染検査時に検査対象物の母
材や表面保護層を損傷させたり、ダメージを与えること
がない。検査対象物の母材や表面保護層にダメージを与
えることなく、汚染物を数十％から８０％程度脱離させ
ることができる。

【０１６１】請求項３に係る非接触型表面汚染検査方法
では、検査対象物をヘッドユニットに相対的移動させる
ことにより、検査対象物を２次元あるいは３次元的に表
面汚染検査することができ、かつ物体表面から脱離した
プルームを外部に飛散させることなくガス吸引手段で効
率よく回収することができる。

【０１６２】請求項４に係る非接触型表面汚染検査方法
では、検査対象物の物体表面から脱離したプルームをア
シストガスと協動させてガス吸引手段で回収させること
ができ、脱離したプルームを外部に飛散させることがな
い。

【０１６３】請求項５に係る非接触型表面汚染検査方法
では、フィルタ捕集手段の捕集フィルタが正または負に
帯電せしめられたり、また、誘電体フィルタに形成され
る正または負の電気的分極特性により、検査対象物の物
体表面から脱離したプルームを効率よく能率的に捕集さ
せることができる。

【０１６４】請求項６に係る非接触型表面汚染検査方法
では、検査対象物の物体表面汚染部位を特定することが
できる。

【０１６５】請求項７に係る非接触型表面汚染検査方法
では、イオン化手段によりアシストガスあるいは空気を
電離させ、イオン化させる一方、イオン化した気体と逆
の電位をフィルタ捕集手段が有するので、フィルタ捕集
手段で検査対象物の物体表面から脱離したプルームを効
率よく能率的に捕集することができる。

【０１６６】請求項８に係る非接触型表面汚染検査方法
では、レーザ光照射手段から照射されるレーザ光のエネ
ルギ密度を変化させ得るようにしたので、このレーザ光
により検査対象物の物体表面からの汚染物を脱離させ、
除染させることができ、除染作業の効率化を図ることが
できる。

【０１６７】請求項９に係る非接触型表面汚染検査方法
では、検査対象物の物体表面が脱離した汚染物（プルー
ム）を捕集し、捕集された汚染物をプルーム検出手段の
放射線検出器で検出し、演算処理することで、レーザ光
照射部位の表面汚染密度を定量することができる。

【０１６８】請求項１０に係る非接触型表面汚染検査方
法では、予め多数の較正用標準材料から多種部品に対す
る汚染の脱離および捕集効率を求めておくことができ、
各種部品の表面汚染検査において表面汚染密度の定量を
正確に行なうことができる。

【０１６９】請求項１１に係る非接触型表面汚染検査装
置においては、検査対象物の物体表面に付着されている
汚染物を母材や表面保護層にダメージを与えることなく
物体表面から脱離させ、脱離したプルームをフィルタ捕
集手段で回収してプルーム検出手段で検出でき、このプ
ルーム検出手段からの検出信号を処理することで検査対
象物の表面汚染部位を非接触で特定し、表面汚染密度を
定量し、表面汚染量を測定し、表面汚染検査をドライな
方法で行なうことができる。

【０１７０】請求項１２に係る非接触型表面汚染検査装
置では、検査対象物の物体表面から脱離したプルームを
外部に飛散させることなく効率的に回収し、フィルタ捕
集手段に効率よく捕集させることができる。

【０１７１】請求項１３に係る非接触型表面汚染検査装
置では、検査対象物の物体表面から脱離したプルームを
カバーガイドでガス吸引手段にスムーズに案内すること
ができ、脱離プルームの捕集効率を高めることができ
る。

【０１７２】請求項１４に係る非接触型表面汚染検査装
置では、検査対象物の物体表面から脱離したプルームを
吹き付けられたアシストガスの補助作用を受けてガス吸
引手段に回収させ、吸引させることができる。

【０１７３】請求項１５および１６に係る非接触型表面
汚染検査装置では、イオン化手段によりアシストガスあ
るいは空気を電離させ、イオン化させる一方、イオン化
された気体と逆の電位をフィルタ捕集手段の捕集フィル
タにかけて帯電させたので、捕集フィルタでのプルーム
の回収あるいは捕集効率を向上させ、プルームを効率よ
く能率的に捕集させることができる。

【０１７４】請求項１７に係る非接触型表面汚染検査装
置では、フィルタ捕集手段は繊維層そのものが半永久的
に帯電しているエレクトレットフィルタを用いたので、
無帯電の捕集フィルタに帯電させるために粒子荷電機や
帯電用電極のフィルタ近傍装置のような帯電手段が不要
となり、構成を簡素化でき、保守性と経済性が向上す
る。

【０１７５】請求項１８に係る非接触型表面汚染検査装
置では、エレクトレットフィルタを可能性と柔軟性に優
れ、薄くて強度の強いフィルタ材とすることができ、し
かも加工性に優れ、汎用性が高く、経済的に安価に製造
できる。

【０１７６】請求項１９に係る非接触型表面汚染検査装
置では、他の高分子系材料に較べ、帯電密度が高く、か
つ帯電状態が安定なフィルタを形成することができ、プ
ルーム（粒子）の捕集効率と保持能力が高い利点があ
る。

【０１７７】請求項２０に係る非接触型表面汚染検査装
置では、検査対象物の物体表面に照射される表面検査用
レーザ光のエネルギ密度を０．４Ｊ／cm²以下としたの
で、検査対象物の母材や塗装膜等の保護膜に損傷やダメ
ージを与えることなく、物体表面から数十％〜８０％脱
離させることができる。

【０１７８】請求項２１に係る非接触型表面汚染検査装
置では、マルチバンドルファイバを光ファイバが採用す
ることにより、１本当りのファイバに通すエネルギを少
なくし、ファイバの損傷をできるだけ少なく抑えること
ができる。

【０１７９】請求項２２に係る非接触型表面汚染検査装
置では、検査対象物の物体表面に照射するレーザ光のビ
ーム形状を整形し、表面汚染部位の検査を効率よく行な
うことができる。

【０１８０】請求項２３に係る非接触型表面汚染検査装
置では、フィルタ捕集手段をカセット式フィルタユニッ
トで形成したので、フィルタユニットをヘッドユニット
に簡単かつ容易に脱着させることができ、交換が容易と
なる。

【０１８１】請求項２４に係る非接触型表面汚染検査装
置では、バックグランドの放射線を遮蔽する放射線遮蔽
構造とすることで、ノイズに対する信号感度（Ｓ／Ｎ
比）を向上させることができ、高放射線レベルの検査対
象物や高放射線レベル環境下での測定が可能となる。

【０１８２】また、本発明に係る非接触型表面処理方法
および表面処理装置においては、被測定物である検査対
象物の物体表面に濾紙等を押し付けて表面汚染部位を擦
って汚染物を濾紙に転着させる必要がなく、非接触で表
面汚染部位の特定ができ、汚染部位の拡大を有効的に未
然に防止できる。検査対象物の表面形状や汚染物付着状
態如何によって、濾紙等で吹き取れなかった部位に対し
ても、表面汚染部位の検査を有効的に行なうことができ
る。

【０１８３】また、本発明に係る非接触型表面処理方法
および表面処理装置においては、検査対象物の酸化膜や
塗装膜等の表面保護層を損傷させたり、ダメージを与え
ることなく、ドライな方法で表面汚染検査を行なって表
面汚染部位の特定ならびに表面汚染密度を定量させるこ
とができる一方、特定された表面汚染部位だけに表面処
理用レーザ光を照射させて除染作業を行なうことがで
き、除染範囲を特定することで除染作業の効率化を図る
ことができ、また除染していない部位への悪影響を極力
少なくすることができる。これにより、表面汚染検査と
除染作業を１つの表面処理装置で効率よく行なうことが
できる。

【０１８４】請求項２５に係る非接触型表面処理方法で
は、高放射線環境下においても、表面汚染部位を拡大さ
せることなく非接触で検査対象物の表面汚染検査を行な
う一方、表面汚染検査により特定された表面線部位を効
率的に除染させ、表面保護処理を行なうことができる。

【０１８５】請求項２６に係る非接触型表面処理方法で
は、検査対象物の表面汚染部位を金属またはセラミック
スの転着によって覆い、容易に取れないように金属また
はセラミックスの保護膜を形成し、表面汚染部位の汚染
物を閉じ込めるようにしたので、表面汚染の拡大を防止
し、表面汚染部位の保護を図ることができる。

【０１８６】請求項２７に係る非接触型表面処理方法で
は、検査対象物の表面汚染部位に０．４Ｊ／cm²以下の
表面検査用レーザ光を繰り返し数十回〜数百回の多数回
照射させることにより、レーザ光照射部位のエネルギが
高められ、塗装膜あるいは金属膜を汚染物と一緒にアブ
レーションにより除去することができる。

【０１８７】請求項２８に係る非接触型表面処理方法で
は、検査対象物の表面汚染部位に０．４Ｊ／cm²以下の
検査対象物検査用レーザ光を繰り返し数十回〜数百回の
多数回照射させることにより、レーザ光照射部位のエネ
ルギが高められ、塗装膜あるいは金属膜を汚染物と一緒
にアブレーションにより除去することができる。

【０１８８】請求項２９に係る非接触型表面処理方法で
は、ヘッドユニットと検査対象物とを相対的に移動させ
ることにより、検査対象物の物体表面を２字元あるいは
３次元的に表面汚染検査を行ない、表面汚染部位の除染
等の表面処理を行なうことができる。

【０１８９】請求項３０に係る非接触型表面処理方法で
は、検査対象物の物体表面から脱離るいは除染されたプ
ルームをアシストガスの補助を受けて外部に飛散させる
ことなく、ガス吸引手段に効率よく回収し、フィルタ捕
集手段で能力的に効率よく捕集することができる。

【０１９０】請求項３１に係る非接触型表面処理方法で
は、検査対象物の物体表面のレーザ照射部にアシストガ
スを吹き付け、プルームと一緒に吸引されたアシストガ
スをフィルタ捕集手段通過後、再度レーザ照射部に吹き
掛け、リサイクルして利用することで、アシストガスの
消費量を低減することができる。

【０１９１】請求項３２に係る非接触型表面処理装置に
おいては、検査対象物の物体表面に付着している汚染物
を母材や表面保護層を損傷させたり、ダメージを与える
ことなく、物体表面から脱離させる一方、脱離したプル
ームをフィルタ捕集手段で回収し、プルーム検出手段で
検出するようにしたので、検出対象物の物体表面を非接
触で表面汚染検出することができる。この表面処理装置
では、検査対象物の物体表面汚染を検査しながら局所的
に汚染している箇所を把握でき、除染範囲の特定を円滑
かつスムーズに行なうことができ、請求項３３に係る非
接触型表面処理装置では、表面処理装置に表面検査用レ
ーザ光照射手段と表面検査用レーザ光照射手段を設けた
ので、検査対象物の物体表面の表面汚染検査を行なうと
共に、表面汚染部位の除染等の表面処理を１つの装置で
効率よく行なうことができる。

【０１９２】請求項３４に係る非接触型表面処理装置で
は、表面検査レーザ光照射手段と表面処理用レーザ光照
射手段を一体的に構成したので、コンパクト化を図るこ
とができ、省スペース化が図れる。

【０１９３】請求項３５に係る非接触型表面処理装置で
は、検査対象物の物体表面から脱離あるいは除染される
プルームはアシストガスの補助を受けてガス吸引手段に
効率よく回収することができ、プルームが外部に飛散す
るのを有効的に防止できる。

【０１９４】請求項３６に係る非接触型表面処理装置で
は、イオン化手段でアシストガスあるいは空気をイオン
化させると共に、イオン化された気体の逆の電位にフィ
ルタ捕集手段が保たれるので、検査対象物の物体表面か
ら脱離あるいは除染されるプルームを有効的に回収し、
プルームの回収効率、捕集効率を向上させることができ
る。

【０１９５】請求項３７に係る非接触型表面処理装置で
は、検査対象物の物体表面の表面汚染部位に保護フィル
ムの裏面側から表面処理用レーザ光を照射し、表面に付
着されてい金属またはセラミックスを飛ばし、物体表面
の表面汚染部位に付着させ、転着させたので、表面汚染
部位の汚染物を封じ込めることができ、表面汚染の拡大
を有効的に防止できる。

【０１９６】請求項３８に係る非接触型表面処理装置で
は、検査対象物の汚染物を放射性物質からウィルスやカ
ビ、黴菌等のバクテリア物質を対象として同様に表面母
材を傷めずにウィルスやカビ、黴菌のバクテリアを脱離
させる。それぞれに合ったフィルタ捕集手段で捕集し、
放射線測定器に代わるバクテリア検出器で検査するよう
に工夫して非接触でウィルスやカビ、黴菌等のバクテリ
アを検査できる。

【０１９７】請求項３９に係る非接触型表面処理装置で
は、検査対象物の汚染物をウィルスやカビ、黴菌等のバ
クテリア物質にすることに伴い、除染に代わり殺菌する
ためにレーザ光あるいはランプの波長を短波長の紫外領
域の殺菌を使用する。また、紫外領域の波長でないレー
ザ光では波長変換素子を入れて紫外領域に変換すること
により、物体表面に付着したバクテリアをアブレーショ
ンにより汚染殺菌を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る非接触型表面汚染検査装置の一実
施形態を示す全体的な構成図。

【図２】図１の非接触型表面汚染検査装置に備えられる
ヘッドユニットの平断面図。

【図３】図２に示されたヘッドユニットの縦断面図。

【図４】本発明に係る非接触型表面処理装置の実施形態
を示すヘッドユニットの平断面図。

【図５】本発明に係る非接触型表面処理装置の他の実施
形態を示すヘッドユニットの平断面図。

【符号の説明】

１０表面汚染検査装置１１検査対象物（被測定物）１２保護テーブル１３ユニットボックス１４接続ホース（可撓性接続手段）１５ヘッドユニット１６リフト機構１８光ファイバ１９レーザ照射ヘッド（レーザ光照射手段）２０汚染物（異物）２２カバーガイド２３吸引口２４吸引ダクト（ガス吸引手段）２５フィルタユニット（フィルタ捕集手段）２６捕集フィルタ２７フィルタ供給部２８フィルタ回収部３０放射線検出部（プルーム検出領域）３１放射線検出器（プルーム検出領域）３３高圧印加部３４電極（放電用電極）３５電極（帯電用電極）４０，７０表面処理装置４１ヘッドユニット４３表面検査用レーザ照射ヘッド（表面検査用レーザ
光照射手段）４４表面処理用レーザ照射ヘッド（表面処理用レーザ
光照射手段）４５，４６光学系４８アシストガイノズル（ガス吹付け手段）５０吸引ダクト５１吸引口５２吸引ホース５３捕集フィルタ（フィルタ捕集手段）５４，５５電極５６フィルタユニット（フィルタ捕集手段）５７フィルタ供給部５８フィルタ回収部５９フィルタ供給路５０フィルタ回収路６２，６３放射線検出器（プルーム検出手段）６４放射線遮蔽体７１レーザ照射ヘッド（レーザ光照射手段）７２アシストガスノズル（ガス吹付け手段）７３カバーガイド７４吸引口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ２１Ｆ 9/28 ＺＡＢＧ２１Ｆ 9/28 ５１１Ｚ５１１Ｇ０１Ｎ 1/28 Ｔ (72)発明者山口恭志神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者松井政雄神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定物の検査対象物にレーザ光を照射
して上記検査対象物の物体表面に付着した汚染物を物体
表面から脱離させ、脱離したプルームをフィルタ捕集手
段に吸着させて捕集し、このフィルタ捕集手段に捕集さ
れたプルームをプルーム検出手段で検出して信号処理
し、検査対象物の表面汚染部位および表面汚染密度を非
接触に検査することを特徴とする非接触型表面汚染検査
方法。
【請求項２】検査対象物にレーザ光照射手段から０．
４Ｊ／cm²以下のエネルギ密度の表面検査用レーザ光を
照射し、検査対象物の母材にダメージを与えず物体表面
から汚染物の一部あるいは全部を脱離させる請求項１記
載の非接触型表面汚染検査方法。
【請求項３】検査対象物に対しレーザ光照射手段を備
えたヘッドユニットを相対的に移動自在に支持し、上記
レーザ光照射手段から検査対象物の物体表面に表面検査
用レーザ光を照射させる一方、このレーザ光照射により
物体表面から脱離したプルームを周囲空気とともにガス
吸引手段で吸引し、この吸引通路に設けられたフィルタ
捕集手段でプルームを捕集する請求項１記載の非接触型
表面汚染検査方法。
【請求項４】検査対象物の物体表面にレーザ光照射手
段から表面検査用レーザ光を照射させる際、レーザ光照
射部位の周辺にアシストガスをガス吹付け手段で吹き付
け、吹き付けられたアシストガスをレーザ光照射で物体
表面から脱離したプルームとともにガス吸引手段で吸引
し、ガス吸引手段の吸引通路に設けられたフィルタ捕集
手段でフィルタを捕集する請求項１記載の非接触型表面
汚染検査方法。
【請求項５】フィルタ捕集手段は、外部から電気エネ
ルギを加えることにより正または負に電気的に帯電させ
られるフィルタで構成されたり、または外部から電気エ
ネルギを加えることなく正または負の電気的分極特性を
備えた材料を主成分とする誘電体フィルタで構成する請
求項１記載の非接触型表面汚染検査方法。
【請求項６】フィルタ捕集手段は、フィルタ回収駆動
が検査対象物またはヘッドユニットの駆動に合せて行な
われ、フィルタ回収駆動とタイミングをとってプルーム
検出手段で検出し、信号処理することにより、検査対象
物の物体表面汚染部位を特定する請求項１記載の非接触
型表面汚染検査方法。
【請求項７】ガス吸引手段に回収され、吸引されるア
シストガスあるいは物体表面を覆う空気をイオン化手段
でイオン化させる一方、イオン化した気体と逆の電位を
フィルタ捕集手段が有する請求項１記載の非接触型表面
汚染検査方法。
【請求項８】レーザ光照射手段から検査対象物の物体
表面に照射されるレーザ光の照射方法、あるいはレーザ
光照射手段に収容される光学系を変え、検査対象物の物
体表面に付着した汚染物を除染させる請求項１記載の非
接触型表面汚染検査方法。
【請求項９】プルーム検出手段は、フィルタ捕集手段
に捕集されたプルームから放出される放射線を検出する
放射線検出器を備え、この放射線検出器で計測される放
射線計数率と、放射線計測の幾何学的な位置での放射線
の検出効率と、検査対象物と同一仕様の較正用標準試料
に対する汚染物の脱離・捕集効率と、検査対象物の物体
表面に照射されるレーザ光の照射表面部位の表面積とか
ら、レーザ光照射表面部位の放射能による表面汚染密度
を定量する請求項１記載の非接触型表面汚染検査方法。
【請求項１０】脱離・捕集効率を求める較正用標準試
料として、塗装されたドラム缶表面、炭素鋼表面、ステ
ンレス鋼表面、高分子系樹脂表面、プラスティック表
面、ガラス表面、セメントやコンクリートなどの検査対
象物と同一仕様の多孔質表面に既知量の放射性または非
放射性の模擬汚染物質を付着させ、それら各種の材質に
対する汚染検査用のレーザ光照射条件および捕集条件の
範囲における脱離・捕集効率値を予め求めておき、実際
の汚染検査では検査対象物とレーザ光照射およびフィル
タ捕集条件に対応する脱離・捕集効率を用いて、表面汚
染密度を定量する請求項１記載の非接触型表面汚染検査
方法。
【請求項１１】被測定物の検査対象物に対し相対的移
動自在に支持されたヘッドユニットと、このヘッドユニ
ットに可撓性接続手段を介して接続され、レーザユニッ
ト、バキュームユニットおよび電源ユニットを備えたユ
ニットボックスとを有し、前記ヘッドユニットは検査対
象物の物体表面に表面検査用レーザ光を照射するレーザ
光照射手段と、レーザ光照射により物体表面から脱離し
たプルームを捕集するフィルタ捕集手段と、この捕集手
段に捕集されたプルームを検出するプルーム検出手段と
を備え、このプルーム検出手段で検出された信号の処理
を行なって検査対象物の表面汚染部位の特定ならびに表
面汚染密度の定量を非接触にて行なうようにしたことを
特徴とする非接触型表面汚染検査装置。
【請求項１２】ヘッドユニット検査対象物の物体表面
から脱離したプルームを周囲雰囲気とともに回収し、吸
引するガス吸引手段を備え、このガス吸引手段の吸引通
路にフィルタ捕集手段を設けた請求項１１記載の非接触
型表面汚染検査装置。
【請求項１３】ヘッドユニットは検査対象物の物体表
面から脱離したプルームをガス吸引手段の吸引口に案内
するカバーガイドを備え、このカバーガイドで物体表面
から脱離したプルームを周囲空気とともにガス吸引手段
に吸引させるようにした請求項１２記載の非接触型表面
汚染検査装置。
【請求項１４】ヘッドユニットは、検査対象物の物体
表面に照射されるレーザ光照射部位の周辺にアシストガ
スを吹き付けるガス吹付け手段と、ガス吹付け手段から
吹き付けられるアシストガスを物体表面から脱離される
プルームとともに吸引するガス吸引手段とを備えた請求
項１１記載の非接触型表面汚染検査装置。
【請求項１５】ヘッドユニットはガス吸引手段の吸引
通路に案内される空気あるいはアシストガスをイオン化
させるイオン化手段を備える一方、フィルタ捕集手段は
イオン化された空気あるいはアシストガスと逆の電位が
帯電せしめられた捕集フィルタを備えた請求項１１また
は１４記載の非接触型表面汚染検査装置。
【請求項１６】イオン化手段は、ガス吸引手段に案内
される空気あるいはアシストガスをレーザ光、コロナ放
電およびプラズマによる電離手段のうち少なくとも１つ
で構成された請求項１５記載の非接触型表面汚染検査装
置。
【請求項１７】フィルタ捕集手段は、半永久的に電気
的分極特性を有するエレクトレットフィルタを備え、こ
のエレクトレットフィルタはガス吸引手段の吸引路を横
断するように設けられた請求項１１記載の非接触型表面
汚染検査装置。
【請求項１８】エレクトレットフィルタは、ポリエス
テル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリアクリ
ル系、塩化ビニル系、含フッ素系の高分子のうち少なく
とも一成分を主成分とする誘電体フィルタである請求項
１７記載の非接触型表面汚染検査装置。
【請求項１９】エレクトレットフィルタは、ポリプロ
ピレンまたはポリカーボネイトを主成分とする誘電体フ
ィルタである請求項１７記載の非接触型表面汚染検査装
置。
【請求項２０】レーザ光照射手段は、光ファイバを介
してユニットボックスのレーザユニットに接続される一
方、レーザ光照射手段は、検査対象物の物体表面に０．
４Ｊ／cm²以下のエネルギ密度の表面検査用レーザ光を
照射させる光学系を備えた請求項１１記載の非接触型表
面汚染検査装置。
【請求項２１】ユニットボックスのレーザユニットは
固体レーザ装置で構成される一方、レーザユニットから
発振されたレーザ光をレーザ光照射手段に伝送する光フ
ァイバにはマルチバンドルファイバが設けられ、上記光
ファイバの入出射部の光学系にレーザ光軸と垂直に複数
のレンズを配置したマルチレンズを用いた請求項１１ま
たは１７記載の非接触型表面汚染検査装置。
【請求項２２】レーザ光照射手段は、検査対象物の物
体表面に照射される表面検査用レーザ光のビーム断面形
状を円、長円または矩形に整形し、かつレーザ光のエネ
ルギ密度分布をホモジナイズさせる光学系を備えた請求
項１１記載の非接触型表面汚染検査装置。
【請求項２３】フィルタ捕集手段は、ヘッドユニット
に脱着自在に設けられ、帯状の可撓性捕集フィルタをガ
ス吸引手段の吸引路を横断するように設置されたカセッ
ト式フィルタユニットであり、プルーム検出手段は捕集
フィルタに捕集されたプルームの放射線を検出する放射
線検出器である請求項１１記載の非接触型表面汚染検査
装置。
【請求項２４】ヘッドユニットは外部からの放射線を
遮蔽する放射線遮蔽構造を備え、この放射線遮蔽構造で
放射線検出器を覆った請求項２３記載の非接触型表面汚
染検査装置。
【請求項２５】被測定物の検査対象物に表面検査用レ
ーザ光を照射して検査対象物の物体表面に付着した汚染
物を物体表面から脱離させ、脱離したプルームをフィル
タ捕集手段に吸着させて捕集し、この捕集手段に捕集さ
れたプルームをプルーム検出手段で検出して信号処理
し、検査対象物の表面汚染部位および表面汚染密度を非
接触にて検査し、さらに、検査対象物の表面汚染部位に
表面検査用レーザ光より高エネルギ密度の表面処理用レ
ーザ光を照射して検査対象物の物体表面を除染等で表面
処理することを特徴とする非接触型表面処理方法。
【請求項２６】透明あるいは半透明のフィルム表面に
金属あるいはセラミックスが蒸着あるいは塗着された保
護フィルムを用意し、この保護フィルムを検査対象物の
表面汚染部位に対向させてフィルム裏面側から表面処理
用レーザ光を照射して金属あるいはセラミックスを検査
対象物の表面汚染部位に転着させ、表面汚染部を封じ込
める請求項２５記載の非接触型表面処理方法。
【請求項２７】プルーム検出手段により検査対象物の
物体表面の汚染部位が特定されたとき、表面汚染部位に
エネルギ密度０．４Ｊ／cm²以上の表面処理用レーザ光
を局所的に照射して表面汚染部位を物体表面の塗装膜あ
るいは金属膜の保護膜毎にアブレーションにより除染す
る請求項２５記載の非接触型表面処理方法。
【請求項２８】プルーム検出手段により検査対象物の
物体表面の汚染部位が特定されたとき、表面汚染部位に
エネルギ密度０．４Ｊ／cm²以下の表面処理用レーザ光
を局所的に多数回繰り返し照射し、表面汚染部位の塗装
膜や金属膜の保護膜毎に脱離させて除染する請求項２５
記載の非接触型表面処理方法。
【請求項２９】レーザ照射手段を備えたヘッドユニッ
トを検査対象物に対し相対的に移動自在に支持し、上記
レーザ光照射手段から検査対象物の物体表面に表面検査
用レーザ光あるいは表面処理用レーザ光を照射させる一
方、上記レーザ光照射により物体表面から脱離あるいは
除染されたプルームをガス吸引手段で周囲空気とともに
吸引し、吸引されたプルームをフィルタ捕集手段で捕集
する請求項２５記載の非接触型表面処理方法。
【請求項３０】検査対象物の物体表面にレーザ光照射
手段から表面検査用あるいは表面処理用レーザ光を照射
させる際、ガス吹付け手段からレーザ光照射部位の周辺
にアシストガスを吹き付け、吹き付けられたアシストガ
スをレーザ光照射により物体表面から脱離あるいは除染
されたプルームとともにガス吸引手段で吸引し、吸引さ
れたプルームをプルーム捕集手段で捕集する請求項２５
記載の非接触型表面処理方法。
【請求項３１】ガス吸引手段に吸引されたアシストガ
スあるいは周囲空気を、外部に排出することなくガス吹
付け手段に還流させ、このガス吹付け手段からアシスト
ガスとして検査対象物の物体表面のレーザ光照射部位周
辺に吹き付けられる請求項３０記載の非接触型表面処理
方法。
【請求項３２】被測定物の検査対象物に対し相対的移
動自在に支持されたヘッドユニットと、このヘッドユニ
ットに可撓性接続手段を介して接続され、レーザユニッ
ト、バキュームユニットおよび電源ユニットを備えたユ
ニットボックスとを有し、前記ヘッドユニットは検査対
象物の物体表面に表面検査用レーザ光を照射する表面検
査用レーザ光照射手段と、表面処理用レーザ光を照射す
る表面処理用レーザ光照射手段と、表面検査用あるいは
表面処理用レーザ光照射により物体表面から脱離あるい
は除染されたプルームを捕集するフィルタ捕集手段と、
捕集されたプルームを検出するプルーム検出手段とを備
え、上記プルーム検出手段で検出された信号の処理を行
なって検査対象物の表面汚染部位の特定および表面汚染
密度の定量を行なう一方、表面処理レーザ光照射手段か
らの表面処理用レーザ光照射により検査対象物の物体表
面汚染部位を除染等で表面処理したことを特徴とする非
接触型表面処理装置。
【請求項３３】表面検査用レーザ光処理手段と表面処
理用レーザ光照射手段とを独立して個別制御可能に設け
られ、両レーザ光照射手段からレーザ光を検査対象物の
物体表面の共通位置に照射させるように構成した請求項
３２記載の非接触型表面処理装置。
【請求項３４】表面処理用レーザ光照射手段は、表面
検査用レーザ照射手段と一体に構成され、表面検査用レ
ーザ光照射手段に備えられた光学系を調整し、物体表面
の表面汚染部位へ照射されるレーザ光のエネルギ密度を
高めることにより構成された請求項３２記載の非接触型
表面処理装置。
【請求項３５】ヘッドユニットはレーザ光照射手段か
ら照射されるレーザ光照射部位の周辺のアシストガスを
吹き出すガス吹付け手段と、このガス吹付け手段から吹
き付けられたアシストガスを検査対象物の物体表面から
脱離あるいは除染されたプルームとともに回収し、吸引
するガス吸引手段とをさらに備え、上記ガス吸引手段の
吸引通路にプルームを捕集するフィルタ捕集手段を脱着
自在に設けた請求項３２記載の非接触型表面処理装置。
【請求項３６】ガス吸引手段に回収され、吸引された
アシストガスあるいは空気をイオン化させるイオン化手
段を設けるとともに、フィルタ捕集手段は、イオン化手
段でイオン化したアシストガスあるいは空気と逆の電位
に帯電手段により、あるいは誘電体フィルタの電気的分
極特性により保たれた請求項３２記載の非接触型表面処
理装置。
【請求項３７】ヘッドユニットは、透明あるいは半透
明フィルム上に、金属またはセラミックスが蒸着あるい
は塗着された保護フィルムを有するカセット式のフィル
ム保護装置を脱着可能に備え、このフィルム保護装置か
ら検査対象物に対向するように繰り出された保護フィル
ムの裏面側に表面処理用レーザ光照射手段から表面処理
用レーザ光を照射して保護フィルム上の金属またはセラ
ミックスを物体表面汚染部位に転着させ、汚染物を封じ
込めるように構成した請求項３２記載の非接触型表面処
理装置。
【請求項３８】検査対象物の物体表面に付着する汚染
物がウィルス、カビ、黴菌等のバクテリア物質である場
合、プルーム検出手段は、ウィルス、カビ、黴菌等のバ
クテリア物質を検出するバリテリア検出器である請求項
３２記載の非接触型表面処理装置。
【請求項３９】ヘッドユニットは、ウィルス、カビ、
黴菌等のバクテリア物質殺菌用レーザ光あるいは殺菌光
を検査対象物の物体表面に照射可能な殺菌光照射手段を
備え、バクテリア検出器によるバクテリア物質による汚
染が確認されたとき、前記殺菌光照射手段から殺菌用レ
ーザ光あるいは殺菌光を出力して物体表面を殺菌処理す
るようにした請求項３８記載の非接触型表面処理装置。