WO2006097990A1

WO2006097990A1 - 付着物検査装置及び付着物検査方法

Info

Publication number: WO2006097990A1
Application number: PCT/JP2005/004461
Authority: WO
Inventors: Hideo Kashima; Yasuaki Takada; Izumi Waki
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2006-09-21
Also published as: US8586916B2; US20110278469A1; US8217339B2; US20090200458A1; JPWO2006097990A1; JP4568327B2

Abstract

　本発明の目的は、手荷物に付着した粒子形状物質を非接触でかつ高率で回収し、手荷物に危険な又は特定の試料物質が付着していたか否かを検査する技術を提供する。さらに、そのような検査の簡便化もしくは自動化も目的とする。　本発明の付着物検査装置(1)は、試料物質が付着した検査対象物(25)に圧縮ガスを吹き付けて、剥離した前記試料物質を補集フィルタ(52)により捕集する捕集部(5)と、この捕集フィルタ(52)に捕集された前記試料物質を分析する検査部(2)と、を備えるとともに、さらに手荷物を検査部(2)に配送する手荷物配送部(3)と、補集フィルタ(52)を捕集部(5)から検査部(2)へ搬送する搬送部(4)とから構成されることを特徴とする。

Description

付着物検査装置及び付着物検査方法

技術分野

[0001] 本発明は、検査対象物に付着した物質 (試料物質)を検査する技術に関し、主に手荷物や人体に付着した物質の検査を行う付着物検査装置及び付着物検査方法に関する。

背景技術

[0002] 空港や港湾などの搭乗口で行われる手荷物に爆薬や麻薬などの危険物質が含まれていないか検査する技術として、例えば特許文献 1、特許文献 2、特許文献 3、特許文献 4の技術が公開されている。これらはすべて、手荷物の表面に付着した試料物質 (粒子状物質)を検査することにより手荷物の内部に含まれる物質を推定する技術である。

[0003] 特許文献 1では、検査員が手荷物の表面を拭取り材で拭取ることで、手荷物表面に付着した試料物質を拭取り材に転写する技術が開示されて、る。この技術では、拭き取り後の拭取り材を加熱して拭き取られた試料物質を気化させた後、この気化したガスをイオン化し、質量分析法を用いてその質量電荷比を測定し、予め記憶して V、る危険物質の質量電荷比と比較することで試料物質の危険性の有無、種類を判定する技術である。また、拭取り材の代わりに、手荷物の表面に接触し振動する振動子、手荷物表面を加熱する加熱手段、空気を噴射する噴射手段または吸引手段を内包したプローブ等により、手荷物表面に付着した試料物質や危険物の蒸気を採取するプローブが提案されて!、る。

[0004] 特許文献 2、特許文献 3では、人または物体に付着した危険物質または蒸気を検查する付着物検査装置が開示されている。ここで開示された自動荷物検査の技術は、荷物を収納するサンプリングチャンバ一の幅全体に広がるとともに荷物の露出面を掃き取る回転ブラシ力つ備えられたサンプリングヘッドを、ばね、センサまたはサーボ等を荷物の表面に接触させることにより、荷物の付着試料物質を採取する技術である。特許文献 4では、荷物の表面から空気を吸引し、吸引出口に配した収集媒体に捕集する技術が開示されている。この収集媒体は、大きな円盤上に 4つ置かれており、常時一つは吸引出口に、一つは危険物質を検出するイオン易動度分光分析器の入り口に対向する。そして、円盤を所定の角度で回転させながら、荷物に付着した試料物質を剥ぎ取り、危険性の判定を行う技術である。

特許文献 1：特開 2004— 301749号公報

特許文献 2 :特開平 09- 126965号公報

特許文献 3 :特開平 09- 126966号公報

特許文献 4：特開平 07— 6729号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ところで、特許文献 1の技術では、検査員が拭取り材で検査対象物の全面を丁寧に拭取る必要がある。しかし検査員によって、拭取る箇所や拭取る力などが変わるため、検査条件にばらつきが出る課題がある。また手荷物全面を拭取るため、 1個の検查対象物の検査に時間が力かる課題がある。このため検査員を複数配置する必要があり、検査費用が力かるなどの課題がある。また特許文献 1記載のプローブでは、採取に必要な圧縮空気の条件や、効果の具体的記載がない。さらにプローブの操作を検査員が行うため、検査員には、複雑な凹凸を有する検査対象物の表面に沿つてプローブ先端を走査する熟練した技術が求められる。

[0006] 特許文献 2、特許文献 3に開示の回転ブラシでは、取っ手やジッパーなどの複雑な凹凸を有する手荷物の最も外側の表面のみが回転ブラシと接触することになるため、検査箇所が限定される課題がある。また回転ブラシを手荷物表面に押し付ける際に、手荷物の表面の破損や手荷物内部の品物の破損などの事故が発生する可能性が高い課題がある。

[0007] 特許文献 4では、空気の入り口は 1方向のみであり、検査する手荷物の表面が限定される課題がある。また、空気を吸引する部材と、試料物質を捕集する収集媒体と、試料物質を分析するイオン易動度分光分析器は、円盤上に積載して！/ヽる収集媒体の回転軌道上に配置される必要があるため、空気を吸引する部材と、試料物質を捕集する収集媒体と、試料物質を分析するイオン易動度分光分析器のレイアウトが制限される課題がある。

さらに、特許文献 1、特許文献 2、特許文献 3、特許文献 4記載の付着物検査技術の共通の課題として、手荷物から危険物質を検出した後の自己クリーニングの課題があるが、具体的な解決のための手段が示されていない。

[0008] 本発明は、前記した課題を解決することを目的とし、検査員に熟練した技術を要求することなぐ手荷物の表面に付着する試料物質を非接触で適切に採取し、この試料物質を同定し危険性のある物質 (危険物質)が含まれて、るかにっ、て検査を実施する。さらに、自己クリーニング機能を備える付着物検査装置を提供するものである。

課題を解決するための手段

[0009] 前記した課題を解決するために本発明は、付着物検査装置において、試料物質が付着した検査対象物に圧縮ガスを吹き付けて、剥離した前記試料物質を補集フィルタにより捕集する捕集部と、この捕集フィルタに捕集された前記試料物質を分析する検査部と、を備える付着物検査装置であって、前記圧縮ガスを、前記検査対象物の表面に風速 20mZs以上の速度で吹き付ける少なくとも 1つのノズルを有することを特徴とする。

カゝかる構成により、検査対象物に付着した試料物質は、空気等の圧縮ガスの風圧で剥離することとなり、捕集フィルタで回収される試料物質の量を増やすことができるとともに検査条件のバラツキも低減することができる。

[ooio] さらに前記圧縮ガスを前記捕集部の内壁、及び Z又は前記ノズルを支持するァームに噴射する自己クリーニングを有することにより、前記捕集部の内部に残存する試料物質や塵埃などを外部に排出できる付着物検査装置を実現できる。これにより、次の検査対象物を検査する場合でも、混入物が少なくなるので、信頼性の高い検査が実現される。

また前記捕集フィルタを前記検査部に出し入れするとともに、前記捕集フィルタを表裏反転させてから、前記捕集部に戻すことで、捕集フィルタに残留している粒子を取り除くことができるので、捕集フィルタを検査毎に交換せずに連続して使用できる付着物検査装置を実現できる。

発明の効果

[0011] 本発明によれば、検査員に熟練した技術を要求することなぐ検査対象物に非接触で、検査対象物に付着している試料物質を剥離して捕集する量を増やすことができることにより、この試料物質の同定を簡便にかつ高い確度で行うことができる付着物検査装置、及び方法が提供される。さらに、自己クリーニングが可能な付着物検査装置、及び方法が提供される。さらに、連続して捕集フィルタの使用及び検査を自動で行うことが可能であるため、稼働率を向上させるとともに検査に必要な人員を削減することができる付着物検査装置、及び方法が提供される。

発明を実施するための最良の形態

[0012] (第 1実施形態）

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態の説明では、付着物検査装置 1により探知される試料物質として爆薬微粒子あるいは爆薬の添加物のような危険物質を例示し、これらの危険物質が付着した、被験者の手荷物を検査対象物として例示している。しかし、本発明にかかる付着物検査装置は、この他、爆発性の物質、覚醒剤等の薬剤、人体に悪影響を与える化学物質、人体に悪影響を与える細菌、ウィルス等の微生物、その他、一般に、人体に悪影響を及ぼすと想定される物質を含む試料物質を探知の対象にすることも、郵便物や人体、輸出入される物品等を検査対象物とすることもできる。しかし、付着物検査装置 1により探知される試料物質は、特に限定されることなぐ特定の成分物質を含む試料物質を探知の対象とすることが可能である。

[0013] 図 1は、本発明の第 1実施形態の付着物検査装置 1の主要構成を示すブロック図である。図 2は、本発明の第 1実施形態の付着物検査装置 1の外観を示す斜視図である。

第 1実施形態の付着物検査装置 1は、付着物検査部 2、手荷物配送部 (配送部） 3 、捕集フィルタ搬送部 (搬送部) 4、付着物捕集部 (捕集部） 5、電源部 6、中央制御部 7及び操作パネル 11から構成される。装置の各部の動作に要する電力を供給する電源部 6は、中央制御部 7により制御される。中央制御部 7は、検査部制御器 8と搬送部制御器 9と捕集部制御器 10と配送部制御器 28と接続して、る。各装置の各部の動作条件は、操作パネル 11から入力され、中央制御部 7は、入力された動作条件に従ヽ装置の各部の動作を制御する。

[0014] そして、図 2に示される検査部筐体 34の内部には、図 1に示される中央制御部 7、電源部 6、付着物検査部 2の各部、捕集部制御器 10、手荷物大きさ演算部 13、及び搬送部制御器 9が収納されている。操作パネル 11は、操作し易い所望の位置に移動して保持することが可能な保持部材 24によって保持されている。

[0015] 付着物捕集部 5には、検査対象物の外形を認識する手荷物認識部 (認識部） 12、この手荷物認識部 12の出力結果から検査対象物の仮想外形を演算する手荷物大きさ演算部 13、及び手荷物大きさ演算部 13で演算した検査対象物の仮想外形に沿つてノズル 36 (図 5参照）を移動させるノズル駆動部 14を備えるとともに検査対象物を収納するサンプリング室 27と、ノズル 36からエアジェット (圧縮ガス）を噴射するための圧縮ガス発生部 15と、サンプリング室 27下部に接続した配管 41 (図 2参照）を介してサンプリング室 27の内部を吸気する吸気部 16と、配管 41に挿入及び取り出し可能に配置されるとともに検査対象物にエアジェットが当たって剥離した試料物質を捕集する捕集フィルタ 52 (図 2参照）とが設けられている。以上の構成から成る付着物捕集部 5にて、検査対象物の表面に付着する試料物質を剥離し、捕集フィルタ 52〖こ捕集する。

[0016] 試料物質を捕集した捕集フィルタ 52 (図 2参照）は、捕集フィルタ搬送部 4の捕集フィルタ搬送駆動部 17によって配管 41から取り出され、付着物検査部 2のオーブン（加熱部） 18に挿入される。

[0017] 付着物検査部 2の加熱部 18は、一定の温度に保持されており、加熱部 18に挿入された捕集フィルタ 52を、付着した試料物質が気化する温度にまで昇温する。捕集フィルタ 52に捕集された試料物質も同時に加熱されて、気化し、試料ガスが生成する。加熱部 18はイオン源部 19に接続されている。試料ガスは、吸引ポンプ 20によりィォン源部 19に導入され、イオンィ匕される。イオン源部 19で生成したイオンは、質量分析部 21で質量分析される。イオン源部 19と質量分析部 21は排気部 22により排気されている。 [0018] データ処理部 23の記憶手段には、手荷物 25に付着した試料物質を同定するために必要な標準質量分析データ (質量電荷比 (イオンの質量数 Zイオンの価数)の値と相対強度)を含むデータベースが記憶されている。質量分析部 21の質量分析計の検出器の出力信号は、データ処理部 23に送られ、記憶手段から読み出されたデータベースと危険物質由来のイオンの質量分析の結果とを照合する等のデータ処理がされて、試料物質に含まれる危険物質 (爆薬等)の特定がなされる。

特定された危険物質 (爆薬等)及び Z又は質量分析の結果は、操作パネル 11に表示される。

[0019] 図 3は、本発明の第 1実施形態の付着物検査装置 1の付着物捕集部 5の手荷物認識部 12 (図 1参照）の構成を説明する正面図である。図 3の正面図は、図 2において X軸の負方向から見た図であり、手荷物認識部 12以外の各部の記載は省略されている。

検査対象物である手荷物 25は、手荷物配送駆動部 31 (図 1参照）により駆動される網状の金属製のトレー 26に載せられてサンプリング室 27内に配送される。手荷物配送駆動部 31には、速度センサが設けられている。この速度センサの信号は配送部制御器 28から中央演算部 7を介して手荷物大きさ演算部 13に伝達され、手荷物 25が配送される速度として常に監視されることとなる。尚、本実施形態で検査可能な手荷物 25の好ましい大きさは、幅 40cm、高さ 50cm、奥行き 70cm程度のものである。

[0020] サンプリング室 27の入り口 30には、検査可能な手荷物 25の最大幅 40cmと最大高さ 50cmより外側に、手荷物認識部 12が設けられている。この手荷物認識部 12は、光を投光する投光器 32, 32· ··が縦方向及び横方向に 3cm間隔で直列に設けられ、これら投光器 32, 32· ··からの光を受光する受光器 33, 33· ··が対向する側に配置されている。本実施形態では、横方向に 15対、上下方向に 19対の投光器 32及び受光器 33からなる手荷物認識部 12がサンプリング室 27の入り口 30に設けられている。

[0021] 手荷物認識部 12の受光器 33は、対向する投光器 32からの光を手荷物 25が遮断すると、その光を受光器 33は受光できなくなる。そして、受光器 33が受光しているか否かの LZH信号 (図 4 (b)参照）が手荷物大きさ演算部 13 (図 1参照）に伝達されると、そこで手荷物 25の断面形状が検出される。そして、この手荷物 25は、手荷物配送部 3 (図 2参照）によりトレー 26の長手方向に送られていくので、手荷物認識部 12 により、微小時間間隔で検出された手荷物 25の断面形状を合わせることによりこの手荷物 25の外形が把握される。

[0022] 図 4は、本発明の第 1実施形態に使用している手荷物認識部 12で手荷物 25の大きさを検知する工程を説明する図である。

図 4 (a)は、図 2の Y軸方向から見た、手荷物認識部 12と、手荷物 25の位置関係を示す概略図である。なお手荷物 25と手荷物認識部 12以外の記載は省略している。図 4 (a)において手荷物認識部 12は、説明を簡単にするために、手荷物 25の高さ方向と奥行き方向の大きさを検知する受光器 33 (33a, 33b, 33c- - -, 33g)が 7つのみ配した図となっている。なお図 4 (a)では、手荷物 25の高さ方向と奥行き方向の大きさを検知する手段にっ、て説明して、るが、手荷物 25の上下方向に設けられた同様の手荷物認識部 12により手荷物 25の幅方向の大きさが検知される。

[0023] 図 4 (b)は、図 4 (a)に示される手荷物認識部 12を手荷物 25の点 1、点 2、点 3、点 4 に位置する断面が通過する際の、受光器 33 (33a, 33b, 33c- - -, 33g)のそれぞれの信号の状態を示したものである。図 4 (b)において、横軸は秒単位の時間を示しており、図中、受光器 33が投光器 32からの光を遮断され信号を出力している状態を H 信号、その光を受光して信号を出力して、な、状態を L信号として表して、る。

[0024] 手荷物 25は手荷物配送部 3 (図 1参照）のトレー 26に載せられて（図 2参照）、図 4 の矢印方向に搬送される。また手荷物 25が配送される速度は、前述したように手荷物配送駆動部 31 (図 1参照）に付加した速度センサ（図示せず)で検知された信号に基づき定められるものである。また、この手荷物 25の配送速度が予め定められた所定値となるように、配送部制御器 28は、速度センサからの信号に基づき手荷物配送駆動部 31を制御する。

[0025] 図 4に戻って説明を続ける。手荷物 25の点 1、点 2、点 3、点 4の各箇所が手荷物認識部 12を通過した際に、手荷物認識部 12の受光器 33の信号は変化する。図 4 (b) に示すように、手荷物 25の端面位置を示す点 1で受光器 33c,受光器 33d,受光器 33e,受光器 33fが検知する。手荷物 25の凸部の始点位置を示す点 2で受光器 33b ,受光器 33c,受光器 33d,受光器 33e,受光器 33fが検知する。手荷物 25の凸部の終点位置を示す点 3で受光器 33bが非検知となる。手荷物 25の終端位置を示す点 4で全ての受光器 33が非検知となる。

このように手荷物認識部 12の受光器 33で検出された信号の変化は、手荷物大きさ演算部 13 (図 1参照）に伝達されること〖こなる。

[0026] 図 1に示される手荷物大きさ演算部 13では、各手荷物認識部 12の信号が変化するまでの時間の間における手荷物 25の配送速度を、手荷物配送部 3の速度センサ力も出力された信号に基づき演算している。そして、この演算の結果力得られた配送速度と、手荷物認識部 12の各受光器 33から出力される LZH信号と、これら LZ H信号が互いに切り替わるまでの時間とから、手荷物 25の横方向から見た外形の大きさが演算される。

[0027] このことを図 4 (b)を用いてさらに詳しく説明する。

点 1から点 2までの距離 L1は、点 1で受光器 33c,受光器 33d,受光器 33e,受光器 33fが検知してから点 2で受光器 33bが検知するまでの時間 T1に、点 1から点 2までの配送速度 VIを剰算することで、点 1から点 2までの距離が演算できる。同様の演算で点 2から点 3までの距離 L2は、点 2で受光器 33bが検知して力も点 3で非検知になるまでの時間 T2に、点 2から点 3までの配送速度 V2を剰算することで演算する。同様の演算で点 3から点 4までの距離 L3は、点 3で受光器 33bが非検知してから点 4で全ての受光器 33が非検知となるまでの時間 T3に、点 3から点 4までの配送速度 V3 を剰算することで演算する。

手荷物 25の奥行き方向の長さは、上述の手段で求めた L1と L2と L3の距離を加算して演算する。

[0028] 以上の演算で、点 1と点 2の間の長さ L1の範囲では手荷物 25は、受光器 33cを配置した高さ以上の大きさを有しており、点 2と点 3の間の長さ L2の範囲では手荷物 25 は、受光器 33bを配置した高さ以上の大きさを有しており、点 3と点 4の長さ L3の範囲では手荷物 25は、受光器 33cを配置した高さ以上の大きさを有した形状であることを求めることができる。

[0029] 次に手荷物 25の最大の大きさを仮想する。本実施形態では、検知した受光器 33と検知しな力つた受光器 33の中間に、手荷物 25の端面があると仮定する。例えば点 1 では、実際に検知した受光器 33cと検知しな力つた受光器 33bの中間に、実際の手荷物 25の高さがあると仮定する。本実施形態では受光器 33の間隔は 3cmであるので、点 1での手荷物 25の高さは受光器 33cの位置に 1. 5cm加算した位置と仮想する。

[0030] 上述した手荷物 25の最大の大きさを仮想する方法では、本実施形態では投光器 3 2と受光器 33の間は光の線で手荷物 25の有無を監視しているため、点 1で受光器 3 3bが反応して、な、が、実際の手荷物 25は受光器 33bの直下までの高さを有していることも考えられる。この場合上述した方法で仮想した高さよりも高い位置に手荷物 25の端面があることになる。本実施形態では、手荷物大きさ検知器間隔 31が 3cmであるので、仮想した手荷物 25の大きさに対して最大 5cmの誤差が生じることになるが、本発明の目的である手荷物 25の表面に付着する試料物質を剥離する上で問題は生じない。この理由については後述する。また以上の処理は、手荷物大きさ演算部 13で手荷物 25の配送過程で処理しており、手荷物 25のサンプリング室 27 内への配送が終了した時点で、上述する手荷物 25の外形演算は終了している。

[0031] 次に図 5を参照して本実施形態の試料物質の剥離に用いるエアジェットが噴射されるノズル 36の構成について説明する。

図 5 (a)は、サンプリング室 27内の一部断面を含む正面図を示している。図 5 (a)において、断面は、配管 41の中心を通り、サンプリング室 27の手荷物搬送方向に垂直な断面であり、正面図は、図 2の X軸の負方向から見た図であり、ノズル 36に関連するもの以外の各部の記載は省略して、る。

[0032] 図 5 (b)は、サンプリング室 27内の一部断面を含む側面図を示している。図 5 (b)において、断面は、サンプリング室 27の中心を通りサンプリング室 27の手荷物搬送方向に平行な断面である。側面図は、図 2の Y軸の負方向力も見た側面図であり、ノズル 36に関連するもの以外の各部の記載は省略している。

[0033] 発明者らは、手荷物 25に付着している試料物質を剥離するには、手荷物表面に 4 Om/sから 130m/sの風速のエアジェットを手荷物 25の表面に対して傾斜した方向から噴射することが有効であることと、剥離した試料物質を効果的に捕集するには、ェアジエツトの噴射とともにサンプリング室 27内のガスを吸気することが重要であることを実験から見出した。

[0034] 図 6は、第 1実施形態の付着物検査装置 1の構成を用いて、エアジェットの風速と、検知される試料物質として C4爆薬の回収率との関係を測定した結果を示している。ここで C4爆薬とは、プラスチック爆薬の一種である。測定は、 C4爆薬を付着させた皮革表面に風速の条件を変えたエアジェットを噴射し、 C4爆薬を捕集した捕集フィルタ 52を後記する加熱部 18 (図 7参照）に入れて、質量分析部 21 (図 9参照)で C4爆薬の信号強度を測定し、得られた C4爆薬の信号強度力 C4爆薬の回収量を求めた。尚、実験は、広範囲にエアジェットを噴射できるようにノズル 36の大きさを直径 2mm とし、測定の際のサンプリング室 27内のガスの吸気速度は、 1, 600リットル/分である図 6の実験結果から、風速 20m/s以上の風速のエアジェットを噴射することで、捕集フィルタ 52から明瞭な C4爆薬由来の信号が得られることがわ力つた。図 6の実験結果から C4爆薬の回収率は、風速 40m/sまでは、風速に依存して急激に増加する力風速 40m/s以上では C4爆薬の回収率の増加量はゆるやかになる。特に風速が 130m/s以上の条件では、 C4爆薬の回収率に大きな改善は得られないことがわかつた。

[0035] またサンプリング室 27内を吸気せずにエアジェットを皮革表面に噴射した実験では

、得られた C4爆薬由来の信号強度は、大幅に低下した。

従って手荷物 25表面から効果的に爆薬微粒子を剥離し、捕集する上で、風速 40 m/s以上、 130m/s以下のエアジェットを皮革表面に噴射することと、サンプリング室

27内を吸気することが重要であることを見出すことができた。

[0036] また本実験から、直径 2mmのノズル 36 (36a, 36b)力、手荷物 25表面に風速 4

Om/sから 130m/sのエアジェットを噴射するには、ノズル 36の尖端を、手荷物 25表面から 3cmから 9cmの距離に近づける必要があることも、実験力も求めた。

本実施形態の付着物検査装置 1では、ノズル 36は、図 5 (a)、図 5 (b)に示すよう〖こ

、手荷物の底面にエアジェットを噴射するノズル 36aと、手荷物の上面と側面にエアジェットを噴射するノズル 36bの 2系統を備えている。

[0037] ノズル 36aは、前述したサンプリング室 27入り口 30のトレー 26の搬送軌道より 3cm 下に、検査可能な手荷物 25の幅である 40cmより長い、円筒状の筒 37に設けられている。筒 37には直径 2mmのノズル 36aを、トレー 26の底面に対して 30度傾斜して搬送方向に向けて、 3cm間隔で 20個開口している。円筒状の筒 37は、円筒状の筒 37 の中心軸に対して回転可能である。円筒状の筒 37の回転駆動は、ノズル駆動部 14 ( 図 1参照）で制御している。

[0038] ノズル 36bは、サンプリング室 27内に手荷物 25の搬送方向に対して両側面に 1対の、サンプリング室 27の奥行き方向に直進移動機構 70によって移動可能で、サンプリング室 27の入り口 30の面内に回転可能な 3つの関節 38 (38a, 38b, 38c)を有したアーム 39a, 39bの尖端部分で支持されている。アーム 39 (39a, 39b)の各関節 3 8の駆動は、ノズル駆動部 14 (図 1参照）で制御しており、アーム 39の先端には直径 2mmのノズル 36bを 3cm間隔で 2個備えられている（図 5 (b)参照）。尚、ノズル 36b の数量、及び、相対的配置は適宜変更できる。

[0039] ノズル 36 (36a, 36b)力エアジェットを噴射するための圧縮ガス発生部 15 (図 1参照）は、周知の技術であるターボファンを使用している。圧縮ガス発生部 15は、サンプリング室 27の上部の捕集部筐体 35 (図 2参照）の中に収納されており、図示しないエアバルブにより供給されるエア量を調整してノズル 36 (36a, 36b)までエアを供給する。このエアバルブの調整は、捕集部制御器 10により行なわれる。

[0040] 図 3と図 5を参照して手荷物 25へのエアジェットの噴射手順について説明する。

まず図 3を参照して、手荷物 25がサンプリング室入り口 30に到達したことを、サンプリング室 27の入り口 30に配した手荷物認識部 12の信号力も捕集部制御器 10 (図 1 参照）で判断すると、サンプリング室 27内を吸気する吸気部 16を駆動すると同時に、圧縮ガス発生部 15 (図 1参照）を駆動する。次にエアバルブ（図示せず)を開けて、図 5に示す 20個のノズル 36aに圧縮ガスを供給し、エアジェットを手荷物 25の底面に噴射する。

[0041] 同時に、ノズル駆動部 14を動作させて、アーム 39aのノズル 36bを手荷物 25の搬送方向側、アーム 39bのノズル 36bを搬送方向逆側で手荷物 25上面に配置させる。そして、手荷物大きさ演算部 13で演算された手荷物 25の仮想外形に対し、 3cmから 9cmの距離を離して前述した風速 40m/sから 130m/sのエアジェットを手荷物 25の表面に噴射する。本実施形態ではこの距離を 5cmとして、る。

[0042] 手荷物 25がサンプリング室 27内に搬送されたことを、手荷物認識部 12の信号変化より捕集部制御器 10が判断すると、エアバルブを閉じて、ノズル 36からエアジエツトの噴射を停止する。

[0043] 前述したように実際の手荷物 25の大きさに対して手荷物大きさ演算部 13で演算した手荷物 25の仮想外形は +—1. 5cmの誤差が生じて、る。

また、直径 2mmのノズル 36から、風速 40m/sから 130m/sのエアジェットを手荷物 25表面に噴射するには、前述したように、ノズル 36を、 3cmから 9cm離して、手荷物 25の表面に走査する必要がある

本実施形態では前述したように、ノズル 36の移動目標位置を仮想外形より 5cm離れた位置を目標としている。この場合実際のノズル 36の尖端位置は、ノズル 36の移動目標位置である 5cmに、上述した仮想外形の誤差である +— 1. 5cmを加算した距離が、実際の手荷物 25の表面カゝらノズル 36尖端までの距離となる。本実施形態では、手荷物 25の実際の外形から、 3. 5cmから 6. 5cmの範囲で手荷物 25の周囲を走査することになる。

[0044] 従って本実施形態によれば、手荷物 25表面から爆薬微粒子の剥離に効果的な風速 40m/sから 130m/sのエアジェットが噴射できる距離の範囲内で、ノズル 36を手荷物 25表面に沿って走査することになる。

すなわち、図 2に示す本実施形態の付着部物検査装置 1の付着物捕集部 5が図示するような構成を採る場合、手荷物認識部 12の直列に配置される投光器 32, 32· · · ( 受光器 33, 33· · ·) (図 3参照）の間隔は、ノズル 36 (図 5)力ら風速 40m/sから 130m のエアジェットが手荷物 25表面に噴射できる距離より短いことが望まれる。もしこれら投光器 32, 32· · · (受光器 33, 33· · ·)の間隔が、風速 40m/sから 130m/sのェアジエツトを手荷物 25表面に噴射できる距離より狭力つたり広力つたりすると、ノズル 36尖端が手荷物 25表面に衝突する事故や、風速 40m/sのエアジェットが手荷物 25表面に噴射されなくなる。

[0045] この後、ノズル 36bを、ノズル駆動部 14でアーム 39の各関節 38 (38a, 38b, 38c) 及び直進移動機構部 70を駆動しながら、手荷物大きさ演算部 13で演算した手荷物 25の奥行き寸法より長ぐ手荷物 25の仮想外形から約 5cmの距離で、手荷物 25の表面を走査しながら手荷物 25下面まで下降させる。ノズル 36bが手荷物 25の下面に到達すると、捕集部制御器 10は、エアバルブを閉じてエアジェットの噴射を終了し、ノズル 36bを退避位置に移動し、次いで吸気部 16を停止する。ここで、ノズル 36bを備えたアーム 39の自由度は、本実施形態に限定されるものではなぐアーム 39の自由度を適宣に変更し、ノズル 36bの可動できる範囲を広げることは、より精密に手荷物 25表面に沿ったノズル 36bの走査が可能となるため、手荷物 25に付着する試料物質を剥離する目的を達成する上で有効である。

[0046] 同時にノズル 36bからのエアジェットの噴射が終了したこと力捕集部制御器 10から中央制御部 7へさらに搬送部制御器 9へ伝達されて、この搬送部制御器 9よりサンプリング室 27の配管 41に保持されて、る捕集フィルタ 52を取り出すよう指示が出る。

[0047] 図 7は本実施形態の付着物検査装置 1において、サンプリング室 27と付着物検査部 2と捕集フィルタ搬送駆動部 17の位置関係を示す上面図である。これら上面図は、図 2における Z軸の正方向から見た上面図であり、各部を簡略に表示した概略図である。

図 8はサンプリング室 27と吸気部 16 (図 2参照）を接続する配管 41の途中に挿入している捕集フィルタ 52を説明する図である。

また図 8 (a)、図 8 (c)は、捕集フィルタ 52を保持した配管 41の一部抜粋した断面図である。図 8 (a)、図 8 (c)において、断面は配管 41の捕集フィルタ挿入口 47の上端面を通り、 Z軸の正方向力も見た配管 41の一部抜粋した断面図であり、配管 41の一部及び捕集フィルタ保持部 46、捕集フィルタ 52、捕集フィルタ搬送駆動部 17のハンド部 53以外の各部は省略している。

図 8 (b)、図 8 (d)は、図 8 (a)、図 8 (c)の一部断面を含む側面図である。図 8 (b)、図 8 (d)において、断面は配管 41の中心を通る断面であり、 Y軸の正方向力見た側面図である。

[0048] 図 8に示すように本実施形態の捕集フィルタ 52は、フィルタ部 42と、フィルタ部 42を保持するブロック枠 43から成る。フィルタ部 42は、配管 41の内径と同一の 57mmの円形である。その周囲を厚さ 8mmのアルミ製のブロック枠 43で保持している。アルミ製のブロック枠 43の一方には、サンプリング室 27及び加熱部 18 (図 7参照）に捕集フィルタ 52を固定するために必要な、直径 6mmの球体 44が接続されている。またブロック枠 43の他方には、捕集フィルタ搬送駆動部 17で、捕集フィルタ 52を搬送する際にハンド部 53で捕集フィルタ 52を保持するために必要な直径 4mmの円筒状のボス 45が 2つ設けられている。

[0049] 実際の爆薬 (試料物質)の粒径を観察したところ、最小の大きさは 10から 20ミクロンの粒であることを、発明者らは見出した。この知見から本実施形態では、フィルタ部 4 2は、非貫通性で 12. 7ミクロンのメッシュの耐熱性、耐久性に優れたステンレス製フィルタを使用した。非貫通性のフィルタであるので、 10から 20ミクロンの粒子を捕集することができる。

[0050] 捕集フィルタ 52を配管 41及び加熱部 18に固定する捕集フィルタ保持部 46につヽて、図 8 (a)—図 8 (d)を用いて説明する。

捕集フィルタ保持部 46は、図 8 (a) , (c)に示すように捕集フィルタ 52のブロック枠 4 3に接続している球体 44を掴むことで、捕集フィルタ 52を固定する。捕集フィルタ保持部 46は、配管 41及び後述する加熱部 18の、捕集フィルタ挿入口 47と反対側に配しており、ブロック枠 43の端面に配した球体 44を掴む爪 49と、可動ボス 50と、可動ボス 50の位置で爪 49を開閉動作させるカム機構（図示せず)を備えている。このカム機構は、捕集フィルタ保持部筐体 89に収納されている。

[0051] 図 8 (a)に示すように、捕集フィルタ保持部 46の可動ボス 50を、捕集フィルタ 52のブロック枠 43に接続してヽる球体 44で押し込むと、カム機構の機能で爪 49が閉じて図 8 (c)に示すように球体 44を掴む。この状態で、さらに球体 44を押し込んだ後、捕集フィルタ 52を引き抜くと、図 8 (a)に示すように、カム機構の機能で爪 49が開いて球体 44を開放する動作をする。捕集フィルタ 52の押し込み動作及び引き抜き動作は、捕集フィルタ搬送部 4で行う。

[0052] 捕集フィルタ搬送駆動部 17は、図 7に示すように、捕集フィルタ 52を掴むハンド部 5 3と、ハンド部 53に伸縮と回転自由度を与えるとともに捕集フィルタ 52を搬送する搬送アーム 54を 2対備えており、ハンド部 53は任意の方向への回転移動と、任意の位置に直進移動することが可能である。また、それぞれの搬送アーム 54は、それぞれ独立に直進移動することが可能である。ハンド部 53の先端には、図 8 (c)に示すように捕集フィルタ 52のブロック枠 43に設けた 2つのボス 45が挿入できる穴 55が設けてある。穴 55の内部には円筒状に丸めた板ばね 56が収められており、ブロック枠 43のボス 45が穴 55に挿入されると、板ばね 56の反力でボス 45を保持する。従って、捕集フィルタ 52はハンド部 53に保持される。

[0053] 捕集フィルタ 52を配管 41から引き抜き加熱部 18へ挿入する手順について図 7及び図 8を用いて説明する。

前述したように捕集フィルタ 52は、配管 41に捕集フィルタ保持部 46で保持されている。図 7 (b)に示すように捕集フィルタ搬送駆動部 17の搬送アーム 54を伸ばして、図 8 (c)に示すようにハンド部 53の穴 55にブロック枠 43のボス 45を入れて、捕集フィルタ 52を保持する。さらに図 7 (b)から (c)に示すように搬送アーム 54を伸ばしてから搬送アーム 54を縮めると、図 8 (a)に示すように、捕集フィルタ保持部 46の爪 49が力ム機構 51によって搬送アーム 54の縮退する動きと連動して開き、捕集フィルタ 52は配管 41から引き抜かれる。図 7 (c)に示すように所定の位置まで搬送アーム 54を縮退させた後、図 7 (d)に示すようにハンド部 53を加熱部 18に対向する位置に回転させる。再び図 7 (e)に示すように搬送アーム 54を進展させて、捕集フィルタ 52を加熱部挿入口 51 (図 2参照）から加熱部 18内部に挿入する。なおこの加熱部 18の捕集フィルタ搬送部 4と反対側にも、フィルタ保持部 46が設けられており、加熱部 18内部に挿入された捕集フィルタ 52は、このフィルタ保持部 46により保持される。

[0054] 図 7 (e)に示した実施形態では、捕集フィルタ搬送駆動部 17では、捕集フィルタ 52 を加熱部 18に挿入すると同時に、別の捕集フィルタ 52をノヽンド部 53に保持した搬送アーム 54を伸展させて、サンプリング室 27の配管 41に挿入する動作を行い、次の手荷物 25の検査に備える例を示している。

[0055] 次に付着物検査部 2の加熱部 18の概略構成について、図 9を用いて説明する。図 9は、加熱部 18、イオン源部 19及び質量分析部 21を一部断面した上面図を示している。図 9において、断面は導入配管 58の中心を通る断面であり、上面図は Z軸の正方向から見た図である。図 9において、加熱部 18、イオン源部 19、質量分析部 21 、吸引ポンプ部 20を簡略に示しており、それ以外の構成部は省略している。 [0056] 図 9に示すように加熱部 18の基本構成は、箱型の収納部 57と、捕集フィルタ 52を保持する捕集フィルタ保持部 46と、イオン源部 19及び加熱部 18を接続する導入配管 58と、収納部 57及び導入配管 58に設けられ試料ガスの吸着防止または脱離を促進させる熱源 59と、温度を計測する温度計 60とから構成されている。温度計 60と熱源 59は検査部制御器 8 (図 1参照）と接続しており、所望の温度に制御することができる。収納部 57、導入配管 58の温度は室温から 300°Cの間の任意温度に加熱、保持することが出来る。本実施形態では収納部 57と導入配管 58の温度は、 200°Cに設疋した。

加熱部 18の収納部 57には、捕集フィルタ 52が挿入される加熱部揷入口 51と、この加熱部挿入口 51の反対側に捕集フィルタ 52のブロック枠 43に設けた球体 44が通過する窓 48が開、て!/、る。

[0057] 図 7及び図 9を参照して捕集フィルタ 52を加熱部 18の挿入口 40から加熱部 18内部に挿入する手順について説明する。

図 7 (e)に示したように、搬送アーム 54を伸ばして、ハンド部 53に保持した捕集フィルタ 52を揷入口 47から収納部 57の中に挿入する。そして図 9 (b)に示すように捕集フィルタ 52のブロック枠 43に設けた球体 44は、収納部 57の窓 48を通って、収納部 5 7の外に配置した捕集フィルタ保持部 46の可動ボス 50に押し付けられる。さらに搬送アーム 54 (図 7 (e)参照）を伸ばして、捕集フィルタ 52のブロック枠 43に設けた球体 44を、捕集フィルタ保持部 46の爪 49で保持させた後、搬送アーム 54を縮退させて、捕集フィルタ 52とハンド部 53を分離し、搬送アーム 54を退避位置まで移動することで、図 9 (b)に示したように捕集フィルタ 52を、試料物質が捕集された面を上にして収納部 57の内部に保持することができる。収納部 57の挿入口 40と窓 48は、捕集フィルタ 52のブロック枠 43によって塞がれるので、捕集フィルタ 52の加熱は効果的に行われる。

[0058] 本実施形態の捕集フィルタ搬送駆動部 17を用いれば、配管 41および加熱部 18には捕集フィルタ 52のみが保持されるので、捕集フィルタ搬送駆動部 17を介しての捕集フィルタ 52の相互汚染の可能性が無い。また加熱部 18では捕集フィルタ 52のみが加熱されるので、ハンド部 53や捕集フィルタ 52の搬送アーム 54から発生するガスによって、付着物検査部 2の検知感度が低下することは無い。また本実施形態によれば、サンプリング室 27と加熱部 18は物理的に分離した位置に配置することができるので、占有床面積を増加することなく付着物捕集部 5と付着物検査部 2の配置が自由にできる。

[0059] 図 9 (b)に示したように捕集フィルタ 52が収納部 57に挿入されると、捕集フィルタ 52 の面は急速に加熱されるので、捕集フィルタ 52に捕集されて、る試料物質の気化が急速に促進される。

[0060] 加熱部 18内で生成した試料ガスは、吸引ポンプ 20により導入配管 58を通り、ィォン源部 19の、第 1の細孔付電極 61と対向電極 62との間の空間に運ばれる。イオン源部 19には針電極 63が配置され、針電極 63と対向電極 62との間に高電圧が印加されている。針電極 63の先端付近にコロナ放電が発生し、まず、窒素、酸素、水蒸気等力オンィ匕される。これらのイオンは一次イオンと呼ばれる。一次イオンは、電界により対向電極 62の側に移動する。第 1の細孔付電極 61と対向電極 62との間の空間に運ばれてきた気化した試料ガスは、対向電極 62に設けられた開口部 64を介して、針電極 63が配置される空間に流れ、一次イオンと反応してイオン化される。大気中のコロナ放電を利用して 1次イオンを生成し、この 1次イオンとガスとの化学反応を利用してガス中の化学物質をイオンィ匕する方法は、大気圧化学イオン化法と呼ばれている。

[0061] イオン源部 19には、熱源（図示せず)と温度計（図示せず)が設けられている。この熱源への電力の供給は、温度計の出力信号に基づき、検査部制御器 8 (図 1参照）により制御され、気化した試料ガス力 Sイオン源部 19の内部に吸着しないように、ィォン源部 19は、常時所望の温度に加熱、保持されている。

[0062] 対向電極 62と第 1の細孔付電極 61との間には lkV程度の電位差があり、イオンは第 1の細孔付電極 61の方向に移動して、第 1のイオン導入細孔 65を介して差動排気部 66に取り込まれる。差動排気部 66では断熱膨張が起こり、イオンに溶媒分子等が付着する、いわゆるクラスタリングが起きる。クラスタリングを軽減するため、第 1の細孔付電極 61、第 2の細孔付電極 67をヒーター等で加熱するのが望ましい。

[0063] 大気圧化学イオンィ匕法により生成された試料ガスのイオンは、第 1の細孔付電極 6 1の第 1のイオン導入細孔 65、排気部 22 (図 1参照）により排気された差動排気部 66 、第 2の細孔付電極 67の第 2のイオン導入細孔 68を介して、質量分析部 21に導入される。質量分析部 21は、排気部 22により排気されている。イオン源部 19と質量分析部 21は、 1つの容器 69を構成している。

[0064] 質量分析部 21に導入された試料ガスのイオンは、イオントラップ型質量分析計によつて質量分析される。データ処理部 23 (図 1参照）には、予め、検知の対象となる単数又は複数の試料物質を同定する必要な質量電荷比の値が、設定されている。この検知しょうとする試料物質を同定する必要な質量電荷比に関する、質量分析計の検出器の出力信号は、試料ガスのイオンの質量分析の結果として、所定の時間間隔で連続してデータ処理部 23に送られ、データ処理される。データ処理部 23の記憶手段には、複数の爆薬、薬物等の特定の試料物質 (危険物質)を同定する必要な質量分析データ (質量電荷比の値と相対強度)、及び、特定の試料物質 (危険物質)の同定判断の基準となる信号強度の判定閾値が、データベースとして、記憶されている。データ処理部 23に送られてきた信号の質量電荷比力記憶手段力読み出されたデータベースと照合され、検知対象である特定の試料物質 (危険物質)と同定されると、送られてきた信号の強度が判定閾値よりも大きいことを条件に、検知対象である特定の試料物質 (危険物質)の存在の可能性を、操作パネルに 11表示して操作者に知らされる。

[0065] 図 10は、第 1実施形態の付着物検査装置 1の構成を用いて、 C4爆薬粒子が付着した手荷物 25を検査した結果を示している。図 10において、縦軸は任意単位のィォン強度を示しており、横軸は秒単位の時間を示して、る。

[0066] 図 10に示すように、 C4爆薬成分が検出されたことを示す明瞭な信号が得ることができている。この結果から、第 1実施形態の付着物検査装置 1を用いることで、 C4爆薬粒子が付着した実際の手荷物 25から、 C4爆薬粒子をエアジェットで剥離し捕集フィルタ 52で捕集し、加熱部 18で気化し、質量分析部 21で C4爆薬成分を検知できることを証明した。本実施形態の構成力もなる付着物検査装置 1では、手荷物 25から C 4爆薬を平均 7.9%で回収できることを、実験から確認した。

[0067] 図 11は、 TNT爆薬粒子が付着した実際の手荷物 25を検査した結果を示して、る図 11において、縦軸は任意単位のイオン強度を示しており、横軸は秒単位の時間を示している。図 11に示すように、 TNT爆薬成分が検出されたことを示す明瞭な信号が得ることができている。この結果から、第 1実施形態の付着物検査装置 1を用いることで、 TNT爆薬粒子が付着した実際の手荷物 25から、 TNT爆薬粒子をェアジエツトで剥離し捕集フィルタ 52で捕集し、加熱部 18で気化し、質量分析部 21で TNT 爆薬成分を検知できることを証明した。

[0068] 以上述べてきた本実施形態による付着物検査装置 1は、手荷物 25に付着した試料物質に爆薬等の危険物質が含まれるか否かの検査を、手荷物 25に何も接触せずに、また、自動で、一定の条件で検査することができるので、手荷物 25の破損や汚染などが生じることなぐまた、熟練した検査員を必要とせずに、迅速に検査することができる。

[0069] 第 1実施形態の付着物検査装置の効果を要約すると、

(1)サンプリング室 27内部で、ノズル 36の先端を、手荷物大きさ演算部 13で演算した手荷物 25の仮想外形から、 5cmの距離で手荷物 25の周囲を走査させることで、手荷物 25に付着している試料物質の剥離に有効な 40m/sから 130m/sの風速のェアジエツトを手荷物 25の表面に噴射することができるので、手荷物 25から効果的に試料物質を剥離することができる。

(2)剥離した試料物質を、サンプリング室 27をその下部に固定した非貫通性の捕集フィルタ 52を介して吸気することで、効果的に捕集フィルタ 52に捕集される。

(3)試料物質を捕集した捕集フィルタ 52は、捕集フィルタ搬送駆動部 17で、自動でサンプリング室 27から引き出され、質量分析部 21と結合した加熱部 18に挿入するので、搬送過程での捕集フィルタ 52の汚染や、人による汚染が無ぐサンプリング室 27 から加熱部 18に搬送することできる。

(4)加熱部 18に挿入された捕集フィルタ 52は、急速に加熱されるため、試料物質に含まれる危険物質 (爆薬等)の成分が気化して濃度の高!、ガスが発生する。従って、イオン源部 19で生成される危険物質由来のイオン濃度が高くなり、より強い信号強度が質量分析部 21で得られるため、高感度な検査ができる。 [0070] 次に、本実施形態の付着物検査装置 1の、自己クリーニングの手順について説明する。

図 12は、第 1実施形態の付着物検査装置 1で、 C4爆薬を検出した後のサンプリング室 27について、このサンプリング室 27を吸気部 16で吸気しながらサンプリング室 2 7の内壁にエアジェットを吹きつけた際に使用した捕集フィルタを加熱部 18の中に入れて爆薬の有無を検査した結果を示している。図 12において、縦軸は任意単位のィオン強度を示しており、横軸は秒単位の時間を示している。図 12に示すように、明ら力に C4爆薬を検出した後のサンプリング室 27から採取した試料物質力も C4爆薬（危険物質)を示す信号が得られて!/、る。

[0071] 図 12の結果から、発明者らは、一度爆薬のような危険物質を採取したサンプリング室 27内には、その後も爆薬粒子 (危険物質)が残留することを見出した。サンプリング室 27内壁に、そのような危険物質が残留した状態で、次の別の手荷物 25を検査すると、サンプリング室 27内壁に付着した危険物質が剥離して、捕集フィルタ 52に捕集されることが考えられる。この場合実際には手荷物 25に付着する試料物質にそのような危険試料物質は付着して、な、が、付着物検査部 2ではその危険物質を検知することになるので、誤検知の原因となる。従って手荷物 25の付着物検査装置 1において、自己クリーニング機能は、必要不可欠な機能であるといえる。

[0072] サンプリング室 27の内壁のクリーニング手段として、検査員が清浄な拭取材でサンプリング室 27の内壁を丹念にふき取り清掃を行う手段も考えられるが、検査員の安全性や、清掃に要する時間、サンプリング室 27内に設置した手荷物認識部 12、ノズル 36を備えたアーム 39などの破損、または、サンプリング室 27内壁の人による汚染が考えられ、現実的ではない。従って、手荷物 25の付着物検査装置 1には、サンプリング室 27の内壁を自動でクリーニングする機能が必要である。

[0073] 自己クリーニング機能の課題として、以下の二つの課題が存在する。

(1)自己クリーニングに要する時間は、検査を速やかに再開できるようにするために出来るだけ短い時間とする課題。

(2)誤検知を防ぐために、クリーニング効果を定量的に確認する課題。

[0074] 第 1実施形態の付着物検査装置 1では、特別な自己クリーニングのための部品、装置を必要とせずに、自動で、人を介さずにサンプリング室 27をクリーニングすることができ、さらにクリーニングの効果を定量的に検査することができる。

[0075] 第 1実施形態の付着物検査装置 1による自己クリーニングは、以下の手順で行う。

データ処理部 23で検査結果から爆薬成分を検出したと判断した場合、その旨を操作パネル 11に表示して検査員に知らせる。その後、付着物検査装置 1は自己タリーユングを開始する指示待ちの状態となる。検査員によって操作パネル 11から自己タリ一二ング実行の指示が選択されると、中央制御部 7から捕集部制御器 10、搬送部制御器 9、検査部制御器 8に自己クリーニング工程の指示を出す。

[0076] 捕集部制御器 10では、通常の検査工程を停止し、あら力じめ決められた自己タリ一-ング工程を始める。自己クリーニング工程は以下の工程で行う。吸気部 16を駆動し、サンプリング室 27内を吸気するとともに、圧縮ガス発生部 15を駆動する。サンプリング室 27内に配しているノズル 36aは、ノズル駆動部 14によってサンプリング室 2 7の内壁に向くように円筒状の筒 37が回転し、ノズル 36bは、あらかじめ記憶させている自己クリーニング開始位置に移動するようにノズル駆動部 14によってアーム 39 ( 39a, 39b)を駆動する。

[0077] ノズル 36 (36a, 36b)の移動が終了した後、エアバルブ（図示せず）を開けて圧縮ガスをノズル 36に供給して、エアジェットをサンプリング室 27内壁に噴射する。またノズノレ 36 (36a, 36b) ίま、互!/ヽのアーム 39 (39a, 39b)の表面【こ交互【こエアジェットを噴射する。

ノズル 36は、その尖端とサンプリング室 27内壁との距離が、前述した爆薬微粒子を効果的に剥離できる風速 40m/s以上のエアジェットを噴射できる 9cm以下の距離で、サンプリング室 27内壁と互いのアーム 39 (39a, 39b)の表面を走査する。

[0078] エアジェットを噴射することによって、手荷物 25から爆薬微粒子を剥離することができることは実証済みである。従ってエアジェットをサンプリング室 27内壁に噴射することで、サンプリング室 27の内壁に残留した爆薬微粒子を剥離し、吸気部 16でサンプリング室 27内を吸気することでサンプリング室 27から排出することができる。次に、サンプリング室 27が危険物質を検知する前と同等の清浄性に復帰したかを自己検査する。 [0079] 自己クリーニングの際に、配管 41に保持して、る捕集フィルタ 52を、上述した捕集フィルタ搬送駆動部 17で取り出し、加熱部 18に挿入し、上述した付着物検査部 2で捕集フィルタ 52から検出した成分と予め記憶している危険物質の成分を比較する。比較の結果、付着物検査部 2で爆薬の信号を検知してヽなヽレベルと判断すると、通常の検査工程が再開され、爆薬の信号を検知しているレベルと判断すると、再び自己クリーニングを開始する。

[0080] 図 13は、第 1実施形態の付着物検査装置 1で、 C4爆薬を検出した後のサンプリング室 27の内壁を、上述の方法で自己クリーニングした時に使用した捕集フィルタ 52 を検査した結果を示している。図 13は、上述した自己クリーニング工程を 8回繰り返した後の検査結果である。図 13に示すように、 C4爆薬を示す信号に全く変化がないことから、サンプリング室 27内が、本実施形態の自己クリーニング方法で、清浄化されたことを証明することができた。

[0081] 以上説明してきた本実施形態による自己クリーニング手段によれば、ー且手荷物から爆薬を検知した場合でも、サンプリング室 27の内部のクリーニングを、人による汚染ゃサンプリング室 27の内部の構成部品を破損させることなぐ自動で、短時間で行うことができる。また、クリーニング後のサンプリング室 27の清浄度を、付着物検査部 2で測定することで、クリーニングの効果を定量的に確認することができるので、危険物質を検知した後の検査でも誤検知することが無い。尚、自己クリーニングの効果の測定は、自己クリーニング毎に実施しなくても良い。予め決めた回数の自己タリー- ングを終えた時に自己クリーニングの効果の測定を行うようにすることで、自己タリーニングの所要時間をより短くすることができる。また、危険物質を検出した捕集フィルタ 52を再び加熱部 18に挿入し、上述したサンプリング室 27へエアジェットを噴射している間加熱することで、危険物質の由来成分が捕集フィルタに残留していても、除去することができるので、効果的である。

[0082] 次の本発明の付着物検査装置 1の構成を用いて、 1回の検査ごとに捕集フィルタ 5 2を交換せずに、連続した検査を行うことができる付着物検査装置について説明する。 1日で行う手荷物 25の付着物検査は、検査場所にもよるが、膨大な数の手荷物 25 を行うことが想像できる。 [0083] 一般に手荷物 25には、加熱しても気化しない金属や、土砂などの固形物が付着している。このような手荷物 25を、本発明の第 1実施形態の付着物検査装置 1のサンプリング室 27でエアジェットを噴射した場合、それら気化しない固形物も手荷物 25から剥離して捕集フィルタ 52に捕集される。連続した検査を進めるに従い、それらの固形物が捕集フィルタ 52に堆積し、捕集フィルタ 52の目詰りや、それらから発生するガスによって、付着物検査部 2の検知感度が低下する原因となる。

[0084] 本発明の付着物検査装置 1では、捕集フィルタ搬送駆動部 17において、捕集フィルタ 52を保持するハンド部 53と、ハンド部 53を保持する搬送アーム 54間に、ハンド部 53を 180度回転 (表裏反転)させる回転機能を付加した捕集フィルタ搬送駆動部 1 7を用いることで、 1回の検査ごとに捕集フィルタ 52を交換せずに、上述した問題を発生することなく連続した検査を行うことが可能となる。

[0085] 図 14は、本発明の付着物検査装置 1において、連続した検査を行うことが可能とする捕集フィルタ搬送部 4を説明する一部断面を含む図である。図 14において、捕集フィルタ 52、ハンド部 53、ハンド部 53を保持する搬送アーム 54の一部以外の各部は省略している。図 14 (a)は、ボス 45の中心を通る断面であり、 Z軸の正方向から見た上面図である。図 14 (b)は、捕集フィルタ 52の中心を通る一部断面図であり、 Y軸の正方向から見た側面図である。

[0086] ハンド部 53は、回転自在な軸受け 71を介して搬送アーム 54に保持しており、ハンド部 53を回転させる駆動源 72と接続している。駆動源 72は搬送部制御器 9 (図 1参照)で制御される。

[0087] 捕集フィルタ 52は、前述したように非貫通性のステンレス製のフィルタを使用する。

サンプリング室 27でェアジヱットを手荷物 25に噴射して、手荷物 25に付着している固形物を捕集フィルタ 52の表面に捕集する。捕集フィルタ 52を第 1実施形態で説明した手順で、配管 41から取り出し、加熱部 18に挿入し、試料物質に危険物質が含まれているか否かを検査する。検査を終了し、捕集フィルタ 52を加熱部 18から取り出した後、駆動源 72を駆動して、捕集フィルタ 52を保持したノヽンド部 53を 180度回転させて表裏反転させる。そのままの状態で捕集フィルタ 52を、サンプリング室 27の配管 41に挿入する。 [0088] 搬送の過程でハンド部 53を表裏反転することで、捕集フィルタ 52の面に残留していた比較的大きい固形物は、搬送過程で重力や振動によって落下する。落下せずに残留している微粒子も、捕集フィルタ 52がサンプリング室 27の配管 41に挿入後、吸気部 16によってサンプリング室 27内のガスの吸気が開始されることで、捕集フィルタ 52から剥離される。

[0089] 以上説明してきた捕集フィルタ搬送部 4を用いた付着物検査装置 1によれば、一回の検査毎に捕集フィルタ 52を反転することで、捕集フィルタ 52の目詰りを防ぐことができるので、捕集フィルタ 52を交換することなく連続して使用しても付着物検査部 2の検知感度が低下することが無い付着物検査装置 1を提供することができる。

[0090] もちろん、連続した手荷物 25の検査毎に捕集フィルタ 52を交換しながら検査することも可能である。この場合、複数の捕集フィルタ 52を格納したカセット（図示せず）と、使用済みの捕集フィルタ 52を格納するカセット（図示せず）と、それらのカセットを設置する捕集フィルタ交換ステーション (図示せず)を、捕集フィルタ搬送手段 17で搬送可能な領域に設置した付着物検査装置 1の構成を採る。この付着物検査装置 1では、加熱部 18から取り出した捕集フィルタ 52を、捕集フィルタ搬送駆動部 17を用いて、使用済みの捕集フィルタ 52を格納するカセットに挿入した後、未使用の複数の捕集フィルタ 52を格納したカセットから、未使用の捕集フィルタ 52を取り出し、配管 4 1に挿入して、次の検査に備える。

[0091] 以上述べてきた、捕集フィルタ交換ステーション（図示せず)を備えた付着物検査装置 1を用いることで、常に未使用の清浄な捕集フィルタ 52で、手荷物 25の検査を行うことが可能な付着物検査装置 1を提供することが出来る。

また、図 14で説明したハンド部 53が 180度回転可能な捕集フィルタ搬送部 4と、捕集フィルタ交換ステーションを備えた付着物検査装置 1を用いることで、例えば検査回数を 100回毎に、捕集フィルタ 52を交換する検査方法も可能となる。すなわち前述した自己クリーニングと同じ手順で、所定の検査回数を経た捕集フィルタ 52の清浄度を付着物検査部 2で確認し、データ処理部 23で、捕集フィルタ 52から発生するガスが多く検知精度が悪いと判断したら、捕集フィルタ 52を使用済みの捕集フィルタ 5 2を格納するカセットに挿入し、未使用の複数の捕集フィルタ 52を格納したカセットから、未使用の捕集フィルタ 52を取り出し、配管 41に挿入して、次の検査に備える。以上述べてきた付着物検査装置 1とすることで、 1日で使用する捕集フィルタ 52の数を減らすことが出来、また、捕集フィルタ 52の清浄度を常に監視しているので、より確実で、信頼性の高い付着物検査装置 1を提供できる。

図 15は、以上述べてきた本発明の第 1実施形態の付着物検査装置 1において、各部の動作の工程を示したフローチャート図である。

まず通常の検査工程にっ、て説明する。

試料物質が付着した手荷物 25が手荷物配送部 3によりサンプリング室 27に配送される（Sl l)。すると、まず手荷物 25の大きさ及び形状が手荷物認識部 12及び手荷物大きさ演算部 13により認識される（S12)。次いで吸気部 16を駆動し、付着物捕集部 5のサンプリング室 27内のガスを吸引してから（S13)、ノズル 36を手荷物 25の表面を走査するように移動させ (S14)、エアジェットをその表面に噴射する（S15)。このエアジェットの噴射を所定時間若しくは手荷物 25の全面を一通り走査するまで続けた後（S16)、エアジェットの噴射を停止する（S17)。その後、吸気部 16を停止してサンプリング室 27内のガスの吸引も停止する（S18)。この後ノズル 36は退避位置へ移動し (S19)、手荷物 25が手荷物配送部 3によりサンプリング室 27の外部に送出される（S20)。そして、捕集フィルタ 52は捕集フィルタ搬送駆動部 17によって付着物捕集部 5の配管 41から取り出されるとともに、この配管 41には新しい捕集フィルタ 52 が挿入される（S21)。そして、配管 41から取り出された捕集フィルタ 41は、加熱部 1 8に挿入される（S22)。加熱部 18に挿入された捕集フィルタ 52は加熱され、捕集フィルタ 52に捕集されている試料物質も加熱されて、気化し、試料ガスを生成する（S23 )。所定の時間、補集フィルタ 52を加熱したら、捕集フィルタ搬送駆動部 17によって加熱部 18から取り出す。試料ガスは、イオン源部 19に運ばれ、イオン化された後（S 24)、質量分析部 21に送られて質量分析される（S25)。分析の結果データ処理部 2 3で危険物質の有無、種類を同定する。危険物質が検出されなければ (S26 :危険性無）、その結果が操作パネル 11に出力されるとともに (S27)、次の測定が開始され（ S11にジャンプ)、危険物質が検出されれば (S26 :危険性有)、その旨を操作パネル 11に出力して検査員に危険物質が検出されたことを伝え（S27)、自己クリーニング工程を行うかどうかの指示を待つ。

[0093] 次に自己クリーニングの工程について説明する。

検査員から自己クリーニングの指示がでると（S28)、前記した (S13)から（S25)までの動作フローを繰り返す (ただし、手荷物 25は、すでに搬出されてサンプリング室 2 7には存在しないので（S20)の工程はジャンプする）。この自己クリーニング工程において、エアジェット噴射（S15)の工程は、ノズル 36をサンプリング室 27内壁又はァーム 39に向けて噴射する点において、前記した通常の検査工程の場合と相違する。そして、ステップ S26において危険性無の判定がでるまで自己クリーニング（S28)の工程を繰り返す。そして、ステップ S26において危険性無の判定がでると、次の手荷物 25を検査する工程に入る（Sl l)。

[0094] (第 2実施形態）

図 16は、本発明の第 2実施形態の付着物検査装置 1 'の外観を示す斜視図である。図 17は、本発明の第 2実施形態の付着物検査装置を説明する側面図と上面図である。図 17 (a)は、本発明の第 2実施形態の付着物検査装置 1 'の付着物捕集部 5' にお、て、サンプリング室 27内の一部断面を含む正面図を示して!/、る。

[0095] 図 17 (a)において、断面は、サンプリング室 27の手荷物入り口 30の端面を通る断面であり、正面図は、 X軸の負方向から見た図であり、ノズル 75 (75a, 75b, 75c, 7 5d)及び筒 76 (76a, 76b, 76c, 76d)以外の各部の記載は省略している。図 17 (b) は、本発明の第 2実施形態の付着物検査装置 1 'の付着物捕集部 5'において、サンプリング室 27内の一部断面を含む側面図を示している。図 17 (b)において、断面は、サンプリング室 27の中心を通りサンプリング室 27の手荷物搬送方向に平行な断面である。側面図は、 Y軸の負方向から見た側面図であり、ノズル 75以外の各部の記載は省略している。第 2実施形態の付着物検査装置 1 'において、付着物捕集部 5' に設けたノズル 75以外の各部の構成は、第 1実施形態の付着物検査装置 1と同じ構成であるので、説明は省略する。

[0096] 手荷物 25の大きさを検知する手荷物認識部 12は、サンプリング室 27の入り口 30 の手前の手荷物搬送軌道上にゲート状に設けてある。手荷物認識部 12の構成及び作用は、第 1実施形態と同じであるので、説明は省略する。手荷物認識部 12で、手荷物 25の大きさを検知し、付着物捕集部 5で仮想外形を演算した後、手荷物 25はサンプリング室入り口 30に到達する。

[0097] 第 2実施形態の付着物検査装置 1 'のノズル 75は、図 17 (a) , (b)に示すように、手荷物 25の底面にエアジェットを噴射するノズル 75aと、手荷物 25の上面にェアジエツトを噴射するノズル 75bと、手荷物 25の側面にエアジェットを噴射するノズル 75c, 75 cと、サンプリング室 27内壁にエアジェットを噴射するノズル 75dの 4系統を備えている。ノズル 75aは、入り口 30のトレー 26の搬送軌道より 3cm下に、検査可能な手荷物 25の幅である 40cmより長い、中心軸に対して回転可能な円筒状の筒 76aに設けられている。筒 76aには直径 2mmのノズル 75a力トレー 26の底面に対して 30度傾斜して搬送方向に向けて、 3cm間隔で 20個開口している。

[0098] ノズル 75bは、手荷物 25の高さより高い入り口 30の位置に、下方向への直進移動が可能でかつ手荷物 25の幅である 40cmより長い、中心軸に対して回転可能な一対の円筒状の筒 76bに設けられている。筒 76bには直径 2mmのノズル 75b力トレー 2 6の上面に対して 30度傾斜して搬送方向に向けて、 3cm間隔で 20個開口している。

[0099] ノズル 75cは、サンプリング室 27内の両脇に、横方向への直進移動が可能で、力つ手荷物 25の高さである 50cmより長い、中心軸に対して回転可能な円筒状の筒 7 6cに設けられている。筒 76cには直径 2mmのノズル 75c力トレー 26の搬送軌道に平行な面に対して 30度傾斜して搬送方向に向けて、 3cm間隔で 25個開口している

[0100] ノズル 75dは、手荷物 25の高さより高い位置から、下方向への直進移動が可能でかつサンプリング室 27の内壁から 3cm離れた位置に配した円筒状の筒 76dに設けられている。筒 76dには直径 2mmのノズル 75dを、サンプリング室 27内壁に対して 30 度傾斜して下方向に向けて、 3cm間隔で 30個開口している。

[0101] 第 2実施形態の付着物検査装置 1 'において、エアジェットの噴射手順について説明する。

手荷物 25が入り口 30に到達する時間を、手荷物認識部 12の信号を検出した時間と、手荷物搬送速度と、手荷物認識部 12の設置場所と入り口 30の設置場所間の距離力も捕集部制御器 10で演算する。もちろん手荷物 25が入り口 30に到達することを検知するセンサを設けてもよ!、。

手荷物 25がサンプリング室 27の入り口 30に到達する前に、ノズル 75bを手荷物大きさ演算部 13で演算した仮想高さより 5cm離れた位置に移動する。

同時にノズル 75cを、手荷物大きさ演算部 13で演算した仮想幅より 5cm離れた位置に移動する。

[0102] 同時にサンプリング室 27内を吸気する吸気部 16と圧縮ガス発生部 15 (図 1参照）を駆動する。手荷物 25が入り口 30に到達したことを捕集部制御器 10で判断すると、ノズル 75 (75a, 75b, 75c)と圧縮ガス発生部 15を接続するエアバルブ（図示せず）を開放し、ノズル 75 (75a, 75b, 75c)に圧縮ガスを供給する。手荷物大きさ演算部 13で求めた、各ノズル 75の位置を通過する場所の手荷物 25の仮想最大幅及び仮想最大高さに応じてノズル 75b, 75cをそれぞれの可動方向にノズル駆動部 14で移動制御する。手荷物 25がノズル 75の位置を通過したことを捕集部制御器 10が判断すると、エアバルブ（図示せず）を閉じて、エアジェットの噴射を停止する。この後、ノズル 75aを設けた円筒状の筒 76aが、ノズル 75aがサンプリング室 27の内壁に対して 30度の傾斜を持つように回転する。回転後、ノズル 75a, 75dと圧縮ガス発生部 15を接続するエアバルブ（図示せず)を開放し、圧縮ガスをノズル 75a, 75dに供給してそこからエアジェットをサンプリング室 27内壁に向けて噴射する。ノズル 75dは、ェアジエツトをサンプリング室 27内壁に噴射しながら、サンプリング室 27下面まで下降する。

[0103] ノズル 75dがサンプリング室 27下面まで到達したことを、捕集部制御器 10で判断すると、エアバルブ（図示せず）を閉じて、ノズル 75dを退避位置まで上昇させる。以上のエアジェット噴射の間は、手荷物 25は搬送トレー 26によって搬送されている。

[0104] この後捕集フィルタ 52を配管 41から取り出し、図 7に示すように加熱部 18へ挿入する捕集フィルタ搬送駆動部 17及び加熱部 18内で捕集フィルタ 52を加熱し気化させて、質量分析する手段、質量分析の結果から危険物質を同定する手段は、第 1実施形態と同じであるので、説明は省略する。

[0105] 図 18は、第 2実施形態の付着物検査装置の構成を用いて、 C4爆薬粒子が付着した手荷物 25を検査した結果を示している。図 18において、縦軸は任意単位のイオン強度を示しており、横軸は秒単位の時間を示している。図 18に示すように、 C4爆薬成分の明瞭な信号が得ることができている。この結果から、付着物検査装置の第 2実施形態を用いることで、 C4爆薬粒子が付着した実際の手荷物 25から、 C4爆薬粒子をエアジェットで剥離し捕集フィルタ 52で捕集し、加熱部 18で気化し、データ処理部 23で C4爆薬成分を検知できることを証明した。本実施形態の構成からなる付着物検查装置では、手荷物 25から C4爆薬を平均 4%で回収できることを、実験から確認した。

[0106] 第 2実施形態の付着物検査装置 1 'によれば、手荷物 25をサンプリング室 27に停止することなぐ手荷物 25の爆薬微粒子有無の検査が実現できるので、検査スループットが高ぐ手荷物 25の破損や汚染などが生じることなぐまた、熟練した検査員を必要とせずに、手荷物 25に非接触で、一定の条件で検査する付着物検査装置 1 'を提供することができる。

以上述べてきた、第 1実施形態の付着物検査装置 1、及び、第 2実施形態の付着物検査装置 1 'では、サンプリング室 27に、周知の技術である X線透過装置などの手荷物の内部を透視する検査装置を設けることができることも、特徴の一つである。このため、本発明の付着物検査装置と、通常使用されている X線透過装置等の内部検査装置を併用した手荷物の検査が可能な付着物検査装置が実現できるので、より確実で高信頼性な手荷物の付着物検査装置を提供することができる。

[0107] また、第 1実施形態の付着物検査装置 1、及び、第 2実施形態の付着物検査装置 1

'では、手荷物認識部 12として、投光器 32と受光器 33からなる光検知器を用いている力この他に手荷物 25の横方向と上下方向の画像を複数のカメラで撮影し、撮影した手荷物の画像から手荷物の大きさを検出する手段や、上述した X線透過装置で得られる手荷物の画像から、手荷物の大きさを検出する手段を用いても良い。

[0108] (第 3実施形態）

また、以上述べてきた、第 1実施形態の付着物検査装置 1、及び、第 2実施形態の付着物検査装置 1 'では、検査対象物として手荷物 25を想定して説明してきたが、人体を検査対象物とすることもできる。

[0109] 図 19は検査対象物として人体を想定した付着物検査装置 1"の第 3実施形態の捕集器 5"を説明する側面図と上面図を示している。図 19 (a)は、本発明の第 3実施形態の付着物検査装置 1"の付着物捕集部 5"において、サンプリング室 78の上面図である。図 19 (b)は、本発明の第 3実施形態の付着物検査装置 1"の付着物捕集部 5" において、サンプリング室 78内の一部断面を含む側面図を示している。図 19 (b)において、断面は、サンプリング室 78の中心を通る断面である。

[0110] 第 3実施形態の付着物検査装置 1"は、人体の下腕部分 (検査対象物）を検査する装置である。

第 3実施形態の付着物捕集部 5"は、実際に腕を挿入するサンプリング室 78と、腕にエアジェットを噴射するノズル 79と、腕の挿入を検知する検知器 80 (80a, 80b)と、ノズル 79, 79…に圧縮ガスを供給する圧縮ガス発生部 15 (図 1参照）と、腕から剥離した試料物質を捕集する捕集フィルタ 82と、サンプリング室 78内のガスを捕集フィルタ 82を介して吸気する吸気部 16 (図 1参照）と、それらを駆動するための電源部 6 ( 図 1参照）と、それらを制御する制御部（図示せず)から構成する。図 19において、ノズル 79と腕の挿入を検知する検知器 80以外の各部は、筐体 86に納められている。

[0111] 以下、第 3実施形態の付着物検査装置 1"の付着物捕集部 5"を用いた人体の検査手順について説明する。

本実施形態の腕の挿入口 87は、サンプリング室 78の上側に設けている。被験者が、腕の挿入口 87から、両腕を手首より深くなるまで挿入する。サンプリング室 78の腕の挿入口 87に設けた腕の挿入を検知する検知器 80で、腕の挿入を検知したことを、制御部に伝達する。検知器 80は、光を投光する投光器 80aと、投光器 80aからの光を受光する受光器 80bから成り、受光器 80bは投光器 80aからの光を受光しない時に信号を出力する。制御部では検知信号を受けてから、吸気部 16 (図 1参照)を駆動させ、次いで吸気部 16を駆動して力も数秒後に、圧縮ガス発生部 15 (図 1参照）を駆動させる。圧縮ガス発生部 15の駆動開始まで数秒の時間を設けた理由は、腕を揷入するために要する時間を必要とするためである。また本実施形態では圧縮ガス発生部 15としてターボファンを使用している。本実施形態のノズル 79, 79· · ·は、サンプリング室 78の腕の揷入口 87に、手の甲と手のひら方向の両側からエアジェットを噴射できるように、片側 25個の直径 2mmのノズル 79, 79· · ·を両側〖こ、下向きに傾斜して 2cm間隔で配している。ノズル 79, 79· · ·と被験者の腕の間隔は固定である力第 1実施形態で説明したように、風速 40m/sから 130m/sのエアジェットを腕の表面に対して約 30度の傾斜で噴射されるように、ノズル 79, 79· ··と被験者の腕の間隔は 3c mから 9cmの範囲になるように、サンプリング室 78の腕揷入口 87の大きさを設計している。

[0112] 圧縮ガス発生部 15が駆動すると、ノズル 79, 79· ··からエアジェットが腕に噴射される。

被験者は、エアジェットを感知すると、腕をサンプリング室 78からゆっくりと引き抜く動作を行う。サンプリング室 78の腕の挿入口 87に設けた腕を検知する検知器 80で、腕が引き抜かれたことを検知したことを、制御部に伝達する。制御部では検知信号を受けてから、圧縮ガス発生部 15を停止し、次いで、吸気部 16を停止する。以上の手順で、被験者の下腕に付着している試料物質を剥離することができる。サンプリング室 78の下部には、捕集フィルタ 82が挿入されており、試料物質は捕集フィルタ 82に捕集される。

[0113] 捕集フィルタ 82の構成、捕集フィルタ搬送駆動部 17、及び付着物検査部 2は第 1 実施形態と同様の構成で構成されており、捕集フィルタ 82をサンプリング室 78から取り出し、加熱部 18に挿入し、試料物質を気化し、イオンィ匕し、質量分析し、データ処理部 23で危険物質の有無、種類を検査する手順は、第 1実施形態と同じ手順で行うので、説明を省略する。

[0114] 図 20は、実際に C4爆薬を触った手を、第 3実施形態の付着物検査装置 1"で検査した結果を示している。図 20において、縦軸は任意単位の信号強度を示しており、横軸は秒単位の時間を示している。図 20に示すように、 C4爆薬成分の検出位置に明瞭な信号が得ることができている。この結果から、付着物検査装置の第 3実施形態を用いることで、 C4爆薬を触った手から、 C4爆薬粒子をエアジェットで剥離し捕集フィルタ 82で捕集し、加熱部 18で気化し、質量分析部 21で C4爆薬成分を検知できることを実証した。

[0115] 第 3実施形態の付着物検査装置 1"では、人体の下腕部分を検査対象物としている 1S サンプリング室 78の揷入口 87の形状を変えることで、検査対象物の範囲を拡大することができる。例えば被験者の靴部分の検査や、挿入口を郵便物ポストの郵便物の挿入口と同程度とすることで、郵便物や、搭乗券などのチケットを検査対象物として検査することができる。また第 3実施形態の付着物検査装置 1"において、ノズル 79, 79· · ·を人体の頭からつま先まで走査するサンプリング室 78とすることで、人体全身を検査対象物として検査することも可能である。

[0116] 尚、以上述べてきた第 1実施形態、第 2実施形態、第 3実施形態の付着物検査装置 1, 1 ' , 1"では、捕集フィルタ 52, 82の搬送を、捕集フィルタ搬送駆動部 17を用いて搬送すると説明しているが、捕集フィルタ搬送駆動部 17を用いなくても、検査員が手動で搬送することでも、本発明の目的である手荷物 25から試料物質を剥離し、捕集し、検査する目的を達成することができる。同様に、エアジェットの噴射についても、以上述べてきた第 1実施形態、第 2実施形態、第 3実施形態の付着物検査装置 1 , 1，， 1"ではノズル駆動部 14を用いて自動でエアジェットの噴射を行っている力検查員が手動でノズルを検査対象物の表面に 40m/sから 130m/sの風速のエアジヱットが噴射できるように検査対象物の表面を走査させることでも、手荷物 25からの試料物質を剥離し、捕集し、検査できる効果に何ら変化は無い。この場合、手荷物認識部 12も不要となるので、より安価で簡便な手荷物の付着物検査装置を提供できる。

[0117] また、以上述べてきた第 1実施形態、第 2実施形態、第 3実施形態の付着物検査装置 1, 1 ' , 1"では、試料物質の捕集手段として捕集フィルタ 52, 82を使用しているが、捕集フィルタ 52, 82に限定されるものではない。例えば、周知の技術であるインパクタをサンプリング室 27と吸気部 16の間に設置し、インパクタの試料物質が堆積する台を、以上述べてきた第 1実施形態、第 2実施形態、第 3実施形態の捕集フィルタ搬送駆動部 17を用いて、または検査員が手動で、付着物検査部 2の加熱部 18に搬送することでも、本発明の目的である手荷物 25からの付着物微粒子を剥離し、捕集し、検査できる効果に何ら変化は無、。

[0118] また、以上述べてきた第 1実施形態、第 2実施形態、第 3実施形態の付着物検査装置 1, 1 ' , 1"では、付着物検査部 2として、質量分析手段を用いているが、質量分析手段に限定されるものではなぐ検査対象物に付着した試料物質の成分を同定する分析ができるものであればなんでもよい。例えば、加熱部 18で気化した試料物質の蒸気をガスクロマトグラフで分離し、発光試薬と反応させて発光を検出することにより、未知物質の同定を行なう周知の化学発光方式の付着物検査装置にも、本発明を適用できる。また、この蒸気をイオン源部 19の内部の放射性同位体でイオンィ匕した後、ドリフトチューブに導入してイオンの易動度を検出することにより、未知物質の同定を行なう周知のイオンモビリティ方式の付着物検査装置にも、本発明を適用できる図面の簡単な説明

[図 1]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置の主要構成を示すブロック図である

[図 2]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置を示す斜視図である。

[図 3]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置の手荷物認識部を説明する正面図である。

[図 4] (a)は本発明の第 1実施形態の付着物検査装置の手荷物大きさ検知の工程を説明する一部抜粋した側面図であり、 (b)は本発明の第 1実施形態の付着物検査装置の手荷物大きさ演算部の信号の変化を説明する図である。

[図 5] (a)は本発明の第 1実施形態の付着物検査装置のノズル駆動部を説明する一部抜粋した正面図であり、 (b)は同側面図である。

[図 6]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置の構成を用いて、 C4爆薬の回収量とエアジェットの風速の関係を説明する図である。

[図 7]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置の捕集フィルタ搬送駆動部による、捕集フィルタの搬送工程 ( (a)一 (e) )を説明する上面図である。

[図 8] (a) , (c)は本発明の第 1実施形態の付着物検査装置の捕集フィルタ保持手段による、捕集フィルタの保持方法を説明する一部断面を含む上面図であり、 (b) , (d) は同側面図である。

[図 9] (a)は本発明の第 1実施形態の付着物検査装置において捕集フィルタが挿入される前の加熱部の状態を説明する一部断面を含む一部抜粋した上面図であり、 (b )は捕集フィルタが挿入された後の状態を説明する同上面図である。

[図 10]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置において、 C4爆薬粒子が付着した手荷物カゝら検出された C4爆薬成分の質量電荷比の信号強度の時間変化を示す図である。

圆 11]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置において、 TNT爆薬粒子が付着した手荷物から検出された TNT爆薬成分の質量電荷比の信号強度の時間変化を示す図である。

[図 12]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置において、 C4爆薬成分を検出した後のサンプリング室の内壁にエアジェットを噴射して試料物質を捕集した捕集フィルタカ検出された C4爆薬成分の質量電荷比の信号強度の時間変化を示す図である

[図 13]本発明の第 1実施形態の付着物検査装置において、 C4爆薬成分を検出した後のサンプリング室の内壁を自己クリーニングした後のサンプリング室内壁について、エアジェットを噴射して試料物質を捕集した捕集フィルタから検出された C4爆薬成分の質量電荷比の信号強度の時間変化を示す図である。

[図 14] (a)は本発明の第 1実施形態の付着物検査装置において、ハンド部を表裏反転する回転機能を付加した捕集フィルタ搬送手段を説明する、捕集フィルタ搬送手段の一部断面を含む上面図であり、 (b)は同側面図である。

[図 15]本発明の付着物検査装置の各部の通常の検査の全体工程及び自己タリー- ングの工程を説明するフローチャートである。

圆 16]本発明の第 2実施形態の付着物検査装置を示す斜視図である。

[図 17] (a)は本発明の第 2実施形態の付着物検査装置の捕集部を説明する一部断面を含む正面図であり、（b)は同側面図である。

[図 18]本発明の第 2実施形態の付着物検査装置において、 C4爆薬粒子が付着した手荷物カゝら検出された C4爆薬成分の質量電荷比の信号強度の時間変化を示す図である。

[図 19] (a)は本発明の第 3実施形態の付着物検査装置の捕集部を説明する一部断面を含む上面図であり、（b)は同正面図である。

[図 20]本発明の第 3実施形態の付着物検査装置において、 C4爆薬粒子を触れた手から検出された C4爆薬成分の質量電荷比の信号強度の時間変化を示す図である。符号の説明 , 1，, 1" 付着物検査装置付着物検査部 (検査部）手荷物配送部（配送部）捕集フィルタ搬送部 (搬送部), 5' , 5" 付着物捕集部 (捕集部)1 操作パネル

2 手荷物認識部 (認識部）3 手荷物大きさ演算部

4 ノズル駆動部

6 吸気部

7 捕集フィルタ搬送駆動部8 加熱部

9 イオン源部

1 質量分析部

3 データ処理部

5 手荷物 (検査対象物）7, 78 サンプリング室

1 手荷物配送駆動部

2 投光器

3 受光器

6, 79 ノズル

9 アーム

2, 82 捕集フィルタ

Claims

請求の範囲

[1] 試料物質が付着した検査対象物に圧縮ガスを吹き付けて、剥離した前記試料物質を補集フィルタにより捕集する捕集部と、

この捕集フィルタに捕集された前記試料物質を分析する検査部と、を備える付着物検査装置であって、

前記圧縮ガスを、前記検査対象物の表面に風速 20mZs以上の速度で吹き付ける少なくとも 1つのノズルを有することを特徴とする付着物検査装置。

[2] 前記風速は、 40mZs以上であることを特徴とする請求項 1に記載の付着物検査装置。

[3] 前記捕集部は、

検査対象物の外形を認識する認識部と、

認識された前記外形に基づき、前記ノズルを、移動させるノズル駆動部と、を有することを特徴とする請求項 1に記載の付着物検査装置。

[4] 剥離した前記試料物質を含むガスを吸弓 Iして前記補集フィルタに導く吸気部を有することを特徴とする請求項 1に記載の付着物検査装置。

[5] 前記検査対象物を前記捕集部に配送する配送部を有することを特徴とする請求項

1に記載の付着物検査装置。

[6] 前記捕集フィルタを前記検査部に搬送する搬送部を有することを特徴とする請求項 1に記載の付着物検査装置。

[7] 前記認識部は、

少なくとも一対の、光を発生する投光器、及び前記光を受ける受光器から構成されることを特徴とする請求項 3に記載の付着物検査装置。

[8] 前記検査部は、

前記捕集フィルタを加熱して、捕集されてヽる前記試料物質を気化して試料ガスを生成する加熱部と、

前記試料ガスを分析して前記試料物質を同定する分析部と、を有することを特徴とする請求項 1に記載の付着物検査装置。

[9] 前記分析部は、前記試料ガスを導入し、イオン化するイオン源部と、

イオン化した前記試料ガスを導入し、質量に基づき成分分離を行い、前記試料ガスの質量スペクトルデータを得る質量分析部と、

前記質量スペクトルデータ力前記試料物質を同定するデータ処理部と、を有することを特徴とする請求項 8に記載の付着物検査装置。

[10] 前記搬送部は、前記捕集フィルタを表裏反転させる機能を有することを特徴とする請求項 6に記載の付着物検査装置。

[11] 前記ノズルは、前記捕集部の内壁、及び Z又は前記ノズルを支持するアームに前記圧縮ガスを噴射することを特徴とする請求項 1に記載の付着物検査装置。

[12] 検査対象物の内部を検査する内部検査装置が設けられていることを特徴とする請求項 1に記載の付着物検査装置。

[13] 試料物質が付着した検査対象物の外形を認識するステップと、

認識された前記外形に基づき、圧縮ガスを、移動させながら検査対象物に噴射するステップと、

前記検査対象物から剥離した前記試料物質を捕集フィルタで捕集するステップと、前記捕集フィルタを加熱して、捕集されてヽる前記試料物質を気化して試料ガスを生成するステップと、

生成した前記試料ガスを分析することにより前記試料物質を同定するステップと、を含むことを特徴とする付着物検査方法。

[14] 前記検査対象物に前記圧縮ガスを噴射する捕集部の内壁に前記圧縮ガスを噴射して自己クリーニングを行うステップを含むことを特徴とする請求項 13に記載の付着物検査方法。