JP2008298509A - モバイル放射線検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】検査開始前に行われる放射線照射領域と放射線検出領域との位置姿勢関係を調整する作業の労力を低減又は不要として、検査効率の向上を図ると共に放射線画像の画質の向上を図ることができるモバイル放射線検査装置を提供する。
【解決手段】車両2と、検査対象物Cに放射線Bを照射する放射線照射部10と、検査対象物Cを透過した放射線Bを検出する放射線検出部30と、車両2に対して姿勢変化自在に車両2に設けられると共に、放射線照射部10及び放射線検出部30を対向した状態に支持するブーム構造体7と、を具備する。
【選択図】図2
【解決手段】車両2と、検査対象物Cに放射線Bを照射する放射線照射部10と、検査対象物Cを透過した放射線Bを検出する放射線検出部30と、車両2に対して姿勢変化自在に車両2に設けられると共に、放射線照射部10及び放射線検出部30を対向した状態に支持するブーム構造体7と、を具備する。
【選択図】図2
Description
本発明は、モバイル放射線検査装置に関するものである。
下記非特許文献1には、コンテナヤード等において、トラックに積載されたコンテナ内の貨物をX線を用いて検査するRapiscan Eagle Mobile(米国登録商標)が開示されている(図7参照)。このRapiscan Eagle Mobileは、車両502の形態に構成された移動式のX線貨物検査装置501であり、X線をコンテナCに照射するX線照射部510、コンテナCを透過したX線(透過X線)を検出するX線検出部530及び透過X線に基づいたX線画像を表示するX線画像表示部(不図示)等からなるX線視認装置505(X-ray imaging system)を備える。また、このX線貨物検査装置501は、上記X線照射部510を車両502本体上に固定する一方、X線検出部530を車両502本体上に姿勢変更可能に設けられたブーム570の先端に固定することにより、トラックやコンテナCの高さの違いに柔軟に対応してコンテナC内の貨物のX線画像を取得できるように構成されている。
このようなX線貨物検査装置501は、トラックに積載されたコンテナCがX線照射部510とX線検出部530との間を通過する際に、X線照射部510からX線Bを略鉛直方向に走査しつつコンテナCに照射すると共にX線検出部530で各走査位置における透過X線を順次検出し、X線画像表示部でX線検出部530から入力される透過X線検出信号に基づいてコンテナC全体に亘るX線画像を生成して表示する。検査員は、このX線画像を観察することによりコンテナC内の貨物を評価する。
Rapiscan Eagle Mobile. cargo and vehicle inspection.〔online〕OSI Systems, Inc. 2006.〔retrieved on 2007-03-30〕.Retrieved from the Internet:<URL:http://www.rapiscansystems.com/datasheets/Rapiscan_EagleMobile_Screen.pdf>.
Rapiscan Eagle Mobile. cargo and vehicle inspection.〔online〕OSI Systems, Inc. 2006.〔retrieved on 2007-03-30〕.Retrieved from the Internet:<URL:http://www.rapiscansystems.com/datasheets/Rapiscan_EagleMobile_Screen.pdf>.
ところで、上記X線貨物検査装置501は放射線検査装置の一種であるが、放射線検査装置を用いた検査では、検査精度を向上させるために鮮明な放射線画像(X線画像)を取得することが重要である。上記X線検出部530は、この点を考慮し、透過X線のうち、コンテナCで乱反射した透過X線を極力除外し、乱反射することなくコンテナCを直接透過した透過X線を検出するために、X線の走査方向に直行する方向(略水平方向)における透過X線の検出範囲(放射線検出領域)を狭く限定するスリット535を備えている。このスリット535はコンテナCを直接透過する透過X線Bを通過させるものなので、当該スリット535によって設定されるX線検出領域は、X線照射方向における位置姿勢関係として、X線照射部からコンテナCに走査状に照射されるX線の照射領域(放射線照射領域)と重なり合う必要がある。
しかしながら、上記X線貨物検査装置501は、車両502本体に対するブーム507の姿勢に応じてX線照射方向におけるX線照射領域とX線検出領域との位置姿勢関係が変化するので、検査開始前のブーム507の姿勢設定時に、上記X線照射領域とX線検出領域との位置姿勢関係を調整する作業を行う必要がある。
この調整作業は、X線照射領域及びX線検出領域が極めて狭い幅(数mm程度)に設定されていること、またX線照射部とX線検出部とが10m近く離間して配置される等に起因して非常に困難な作業であり、多大な労力及び時間を要する。
したがって、上記X線貨物検査装置501を用いた検査では、上記調整作業によって検査効率が低下するという問題がある。
この調整作業は、X線照射領域及びX線検出領域が極めて狭い幅(数mm程度)に設定されていること、またX線照射部とX線検出部とが10m近く離間して配置される等に起因して非常に困難な作業であり、多大な労力及び時間を要する。
したがって、上記X線貨物検査装置501を用いた検査では、上記調整作業によって検査効率が低下するという問題がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、検査開始前に行われる放射線照射領域と放射線検出領域との位置姿勢関係を調整する作業の労力を低減又は不要として、検査効率の向上を図ると共に放射線画像の画質の向上を図ることができるモバイル放射線検査装置を提供することを目的としている。
本発明では、上記課題を解決するために以下の解決手段を採用する。
本発明は、車両と、検査対象物に放射線を照射する放射線照射部と、前記検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記車両に対して姿勢変化自在に前記車両上に設けられると共に、前記放射線照射部及び前記放射線検出部を対向した状態に支持するブーム構造体と、を具備することを特徴とする。
これにより、車両に対して姿勢変化自在なブーム構造体に放射線照射部及び放射線検出部の何れもが支持されているので、ブーム構造体の車両に対する姿勢が変化しても放射線照射部と放射線検出部との相対的な位置姿勢関係は変化しない。
本発明は、車両と、検査対象物に放射線を照射する放射線照射部と、前記検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記車両に対して姿勢変化自在に前記車両上に設けられると共に、前記放射線照射部及び前記放射線検出部を対向した状態に支持するブーム構造体と、を具備することを特徴とする。
これにより、車両に対して姿勢変化自在なブーム構造体に放射線照射部及び放射線検出部の何れもが支持されているので、ブーム構造体の車両に対する姿勢が変化しても放射線照射部と放射線検出部との相対的な位置姿勢関係は変化しない。
また、前記放射線照射部と前記放射線検出部は、前記ブーム構造体に対して所定の方向に直進及び/又は回転しないように配置されることを特徴とする。
これにより、ブーム構造体が車両に対して姿勢変化しても(γ0方向)、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が所定の方向(Y1,α1,γ1方向)に対して不変となる。
これにより、ブーム構造体が車両に対して姿勢変化しても(γ0方向)、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が所定の方向(Y1,α1,γ1方向)に対して不変となる。
また、前記放射線検出部は、前記所定の方向において放射線の入射範囲を規制する第一コリメーターを備えることを特徴とする。
これにより、所定の方向(Y1,α1,γ1方向)への放射線の拡散を規制しつつ、必要な放射線の入射を得ることができる。
これにより、所定の方向(Y1,α1,γ1方向)への放射線の拡散を規制しつつ、必要な放射線の入射を得ることができる。
また、前記ブーム構造体は、前記放射線照射部と前記放射線検出部の相対的な位置姿勢を、前記所定の方向を除く他の方向に直進及び/又は回転させることが可能であることを特徴とする。
これにより、放射線検出部への放射線の入射を確保しつつ、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢を他の方向(X1,Z1,β1方向)に変化させることができる。
これにより、放射線検出部への放射線の入射を確保しつつ、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢を他の方向(X1,Z1,β1方向)に変化させることができる。
また、前記ブーム構造体は、基台と、前記基台に支持される支持アーム部と、前記支持アーム部に連結される水平ブームと、から構成されることを特徴とする。
これにより、放射線照射部と放射線検出部の位置姿勢を自在に変化させることができる。
これにより、放射線照射部と放射線検出部の位置姿勢を自在に変化させることができる。
また、前記基台と前記支持アーム部と前記水平ブームは、平行リンク機構を構成することを特徴とする。
これにより、ブーム構造体を、一定の運動平面(X1Z1平面)内から脱することなく、動作させることができる。
これにより、ブーム構造体を、一定の運動平面(X1Z1平面)内から脱することなく、動作させることができる。
また、前記放射線検出部は、前記水平ブームに対して前記他の方向に直進及び/又は回転可能に連結されることを特徴とする。
これにより、放射線検出部の位置姿勢を、一定の運動平面(X1Z1平面)内から脱することがなく、他の方向(X1,Z1,β1方向)に変化させることができる。
これにより、放射線検出部の位置姿勢を、一定の運動平面(X1Z1平面)内から脱することがなく、他の方向(X1,Z1,β1方向)に変化させることができる。
また、前記放射線照射部は前記ブーム構造体の長手方向の一端に、前記放射線検出部は他端に配置されることを特徴とする。
これにより、放射線照射部と放射線検出部の間の距離を大きく設定することができる。
これにより、放射線照射部と放射線検出部の間の距離を大きく設定することができる。
また、前記ブーム構造体に、前記放射線照射部から照射される放射線の照射範囲を規制する第二コリメーターが配置されることを特徴とする。
これにより、放射線照射距離の短い段階で不要な放射線を規制することができる。
これにより、放射線照射距離の短い段階で不要な放射線を規制することができる。
また、前記ブーム構造体は、鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回することを特徴とする。
これにより、ブーム構造体の向きを自由に変化させることができる。
これにより、ブーム構造体の向きを自由に変化させることができる。
また、前記放射線照射部、前記放射線検出部及び前記ブーム構造体の重心は、上面視すると前記車両の設置面積の領域内にあることを特徴とする。
これにより、ブーム構造体を車両に対して姿勢変化させた場合であっても、車両が傾いて不安定になることはない。
これにより、ブーム構造体を車両に対して姿勢変化させた場合であっても、車両が傾いて不安定になることはない。
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
本発明に係るモバイル放射線検査装置は、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が、ブーム構造体の車両に対する姿勢変化により影響されない(変化しない)ので、放射線照射部と放射線検出部のアライメントを行う必要がなくなったり、又はアライメントが必要だとしても従来に比べてその労力が大幅に軽減できたりする。よって、検査効率を向上させることができる。
本発明に係るモバイル放射線検査装置は、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が、ブーム構造体の車両に対する姿勢変化により影響されない(変化しない)ので、放射線照射部と放射線検出部のアライメントを行う必要がなくなったり、又はアライメントが必要だとしても従来に比べてその労力が大幅に軽減できたりする。よって、検査効率を向上させることができる。
また、ブーム構造体が車両に対して姿勢変化しても、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が所定の方向(Y1,α1,γ1方向)に対して不変なので、放射線照射部と放射線検出部を所定の方向(Y1,α1,γ1方向)にアライメントをする必要がなくなる。
また、ブーム構造体により、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢を所定の方向を除く他の方向(X1,Z1,β1方向)に変化させることができるので、コンテナ等の被検査対象物の大きさに柔軟に対応することができる。
また、ブーム構造体が基台と支持アーム部と水平ブームとからなる平行リンク機構を構成し、また、放射線検出部が水平ブームに対して回転可能に連結されており、放射線照射部と放射線検出部を一定の運動平面(X1Z1平面)内から逸脱させることなく、他の方向(X1,Z1,β1方向)に変化させることができるので、アライメントを不要としつつ、放射線検出部とブーム構造体をコンパクトに収容等することが可能となる。
また、放射線照射部と放射線検出部の間の距離を大きく設定できるので、歪のすくない検出画像を得ることができる。
また、ブーム構造体等の重心が、車両の設置面積の領域内にあり、車両自体が安定するので、カウンターバランサやアウトリガーが不要となり、モバイル放射線検査装置の軽量化を図ることができる。
以下、本発明の一実施形態に係るモバイルX線検査装置について、図面を参照して説明する。
図1は本実施形態に係るモバイルX線検査装置1の上面図であり、図2は背面図である。
なお、車両2を基準とした座標系では、車両2の長手方向をX0方向、幅方向をY0方向、鉛直方向をZ0方向とする。また、ブーム構造体7を基準とした座標系では、ブーム構造体7の長手方向をX1方向、ブーム構造体7の幅方向をY1方向、鉛直方向をZ1方向とする。また、各座標系のX周り方向をα方向、Y周り方向をβ方向、Z周り方向をγ方向とする。
図1は本実施形態に係るモバイルX線検査装置1の上面図であり、図2は背面図である。
なお、車両2を基準とした座標系では、車両2の長手方向をX0方向、幅方向をY0方向、鉛直方向をZ0方向とする。また、ブーム構造体7を基準とした座標系では、ブーム構造体7の長手方向をX1方向、ブーム構造体7の幅方向をY1方向、鉛直方向をZ1方向とする。また、各座標系のX周り方向をα方向、Y周り方向をβ方向、Z周り方向をγ方向とする。
モバイルX線検査装置1は、自走可能な車両2と、車両2上に配置される検査ユニット5とブーム構造体7から構成される。
車両2は、走行時の運転を行う運転部3と、ブーム構造体7が備え付けられた架台4からなる。また、車両2は、走行の動力を切り替えることができ、一般道やコンテナヤード内における比較的長距離の走行(以下、普通走行)には、エンジンを動力とし、X線検査時のコンテナCの側方の走行(以下、検査走行)には、電気モータ(不図示)を動力とする。
なお、モバイルX線検査装置1は、検査走行時には、動力を電気モータに切り換えることにより、約370mm/sec程度の速度で、コンテナCの側方を自走可能となっている。
車両2は、走行時の運転を行う運転部3と、ブーム構造体7が備え付けられた架台4からなる。また、車両2は、走行の動力を切り替えることができ、一般道やコンテナヤード内における比較的長距離の走行(以下、普通走行)には、エンジンを動力とし、X線検査時のコンテナCの側方の走行(以下、検査走行)には、電気モータ(不図示)を動力とする。
なお、モバイルX線検査装置1は、検査走行時には、動力を電気モータに切り換えることにより、約370mm/sec程度の速度で、コンテナCの側方を自走可能となっている。
図3は、検査ユニット5の位置関係を示す概略構成図である。
検査ユニット5は、X線Bを発生させて照射するX線照射装置10(放射線照射部)と、X線Bの照射範囲を規制するコリメーター20と、X線Bを検出するディテクター30(放射線検出部)と、から構成される。
X線照射装置(放射線照射部)10は、コンテナCを完全に透過することができる十分なエネルギを備えたX線Bを照射するものであって、後述の旋回台40の一端41cに固定されている。
そして、コンテナCのZ1(Z0)方向の長さに対してX線Bが均等に照射されるように、X線照射装置10の照射面12からX1Z1平面に沿って約30°の照射角でX線Bを照射する。また、X線照射装置10の照射面12からX1Y1平面に沿って約2°の照射角でX線Bを照射する。
検査ユニット5は、X線Bを発生させて照射するX線照射装置10(放射線照射部)と、X線Bの照射範囲を規制するコリメーター20と、X線Bを検出するディテクター30(放射線検出部)と、から構成される。
X線照射装置(放射線照射部)10は、コンテナCを完全に透過することができる十分なエネルギを備えたX線Bを照射するものであって、後述の旋回台40の一端41cに固定されている。
そして、コンテナCのZ1(Z0)方向の長さに対してX線Bが均等に照射されるように、X線照射装置10の照射面12からX1Z1平面に沿って約30°の照射角でX線Bを照射する。また、X線照射装置10の照射面12からX1Y1平面に沿って約2°の照射角でX線Bを照射する。
コリメーター(第二コリメーター)20は、鉛からなる遮蔽壁22から構成される。遮蔽壁22には、Y1方向に沿って形成された遮蔽面24から+X1方向に向かって、約2mm幅のスリット26が形成される。
なお、コリメーター20は、後述の旋回台40に、X線照射装置10の+X1方向側近傍に固定されている。
なお、コリメーター20は、後述の旋回台40に、X線照射装置10の+X1方向側近傍に固定されている。
ディテクター(放射線検出部)30は、X線照射装置10から照射されてコンテナCを透過したX線Bを検出するものであって、後述の水平ブーム70の一端に回動可能に取り付けられている。
ディテクター30は、複数の検出素子31をZ1(Z0)方向に並べたものである。なお、検出素子には、ダイオードが用いられている。
また、ディテクター30のX線入射口32から検出素子31までは、タングステンからなるコリメーター34によって、約2mmの間隔のスリット36が形成されている。
ディテクター30は、複数の検出素子31をZ1(Z0)方向に並べたものである。なお、検出素子には、ダイオードが用いられている。
また、ディテクター30のX線入射口32から検出素子31までは、タングステンからなるコリメーター34によって、約2mmの間隔のスリット36が形成されている。
そして、スリット36は、コリメーター20のスリット26と常に同一のX1Z1平面に沿うように配置されている。したがって、X線照射装置10から照射されたX線Bは、その一部がスリット26を通過し、更にその一部がスリット36を通過して検出素子31に到達するようになっている。
なお、ディテクター30が水平ブーム70に対して垂直になったときに、X線Bが最も好ましい角度(β1方向)で各検出素子31に到達するようになっている。
なお、ディテクター30が水平ブーム70に対して垂直になったときに、X線Bが最も好ましい角度(β1方向)で各検出素子31に到達するようになっている。
図1及び図2に戻って、ブーム構造体7は、Z0(Z1)方向の回転中心軸Oを中心として回転可能な旋回台40と、旋回台40に回転可能に支持される支持アーム部50と、支持アーム部50の一端に回転可能に支持される水平ブーム70等から構成される。
そして、この旋回台40と、支持アーム部50と、水平ブーム70は、平行リンク機構90を構成している(図4参照)。
なお、ブーム構造体7は、支持アーム部50等を回動させる油圧シリンダ60と、ディテクター30を回動させる油圧シリンダ80も備えている。
そして、この旋回台40と、支持アーム部50と、水平ブーム70は、平行リンク機構90を構成している(図4参照)。
なお、ブーム構造体7は、支持アーム部50等を回動させる油圧シリンダ60と、ディテクター30を回動させる油圧シリンダ80も備えている。
旋回台(基台)40は、Z1(Z0)方向からみて長方形型であり、短辺41bの中央付近から−X1方向に長方形の切欠部位43(図5参照)を有しており、旋回台40がX線Bに干渉(遮蔽)しないようになっている。
また、旋回台40の短辺41a,41bは、架台4の幅員(Y0方向の長さ)とほぼ同一であり、長辺42a,42bは架台4の全長(X0方向の長さ)の半分よりやや長くなっている。
また、旋回台40の短辺41a,41bは、架台4の幅員(Y0方向の長さ)とほぼ同一であり、長辺42a,42bは架台4の全長(X0方向の長さ)の半分よりやや長くなっている。
また、旋回台40の上面における切欠部位43の縁には、取付部44a,44bと取付部46a,46bがそれぞれ対向して形成されている。なお、取付部44a,44bは、短辺41b側に位置し、取付部46a,46bはそれよりも−X1方向側に位置する。
旋回台40は、旋回台40の短辺41b側の下部において、架台4の中央付近に取り付けられた回転装置48に連結されて、所謂片持ち梁の状態で水平に支持されている。
また、旋回台40の短辺41a側の一端41c(一端)には、X線照射装置10とコリメーター20が配置される。
また、旋回台40の短辺41a側の一端41c(一端)には、X線照射装置10とコリメーター20が配置される。
図4は、支持アーム部50を示す概略構成図である。図5は、図4における矢視図であって、(a)はP矢視図、(b)はQ矢視図である。
図4、図5に示すように、支持アーム部50は、支持アーム51a,51bと、支持アーム55から構成される。
図4、図5に示すように、支持アーム部50は、支持アーム51a,51bと、支持アーム55から構成される。
支持アーム51a,51bは、同大、同形状であって、上方には油圧シリンダ60(60a,60b)が連結される取付部52a,52bを有する。
そして、支持アーム51a,51bは、旋回台40の上面であって、切欠部位43の内縁に対向して形成された取付部44a,44bに、その下端53a,53bが連結、支持される。
また、支持アーム51a,51bの上端54a,54bは、水平ブーム70の下部に形成された取付部74a、74bに連結される。
このような構成により、支持アーム51a,51bは、X1Z1平面に沿ってβ1方向にのみ回動可能であり、その一方でY1,α1,γ1方向には移動しないようになっている。
そして、支持アーム51a,51bは、旋回台40の上面であって、切欠部位43の内縁に対向して形成された取付部44a,44bに、その下端53a,53bが連結、支持される。
また、支持アーム51a,51bの上端54a,54bは、水平ブーム70の下部に形成された取付部74a、74bに連結される。
このような構成により、支持アーム51a,51bは、X1Z1平面に沿ってβ1方向にのみ回動可能であり、その一方でY1,α1,γ1方向には移動しないようになっている。
支持アーム55は、音叉形状のアームであって、中央やや下よりから旋回台40の方向に二股(二股先端部56a,56b)となっている。また、支持アーム55は、支持アーム51a,51bと同一の長さを有する。
支持アーム55の二股先端部56a,56bは、切欠部位43の内縁に対向して形成された取付部46a,46bに、それぞれ連結、支持される。そして、支持アーム55の上端57は、水平ブーム70の下部側に形成された取付部76に連結される。
このような構成により、支持アーム55は、X1Z1平面に沿ってβ1方向にのみ回動可能であり、その一方でY1,α1,γ1方向には移動しないようになっている。
なお、旋回台40の取付部44a,44bから取付部46a,46bまでのX1方向の長さは、水平ブーム70の取付部74a,74bから取付部76までのX1方向の長さに等しくなっている。
このような構成により、支持アーム55は、X1Z1平面に沿ってβ1方向にのみ回動可能であり、その一方でY1,α1,γ1方向には移動しないようになっている。
なお、旋回台40の取付部44a,44bから取付部46a,46bまでのX1方向の長さは、水平ブーム70の取付部74a,74bから取付部76までのX1方向の長さに等しくなっている。
水平ブーム70は、Z1(Z0)方向からみたときに、音叉形状をしている梁であって、支持アーム部50との連結側(−Y0方向側)はその幅が狭くなっており、その反対側(+Y0方向側)は水平ブーム70の中央付近から二股状(二股部分72a,72b)に形成されている。また、水平ブーム70の下部の支持アーム部50との連結側端部71近傍には取付部74a,74bが、それよりも−X1方向には取付部76が、形成されている。
水平ブーム70の二股側72c(他端)においては、この二股部分72a,72bがディテクター30の上端39を挟みこむように連結して、ディテクター30を回動可能に支持する(図1、図2参照)。
水平ブーム70の二股側72c(他端)においては、この二股部分72a,72bがディテクター30の上端39を挟みこむように連結して、ディテクター30を回動可能に支持する(図1、図2参照)。
水平ブーム70は、支持アーム部50(51a,51b,55)によって水平に支持される。つまり、旋回台40,支持アーム51a,51b、支持アーム55及び水平ブーム70は、平行リンク機構90を構成し、支持アーム51a,51b及び支持アーム55が回動すると、水平ブーム70は水平の姿勢を維持しつつ、X1Z1平面に沿ってβ1方向に弧を描くように平行移動し、その一方でY1,α1,γ1方向には移動しないようになっている。
油圧シリンダ60a,60bは、シリンダケース62a,62bと、ロッド64a,64bからそれぞれ構成されて、同大、同形状、同性能のものである。
油圧シリンダ60aは、シリンダケース62aに接続された油圧ポンプ(不図示)から供給された作動油の作用により、シリンダケース62aからロッド64aが出入りして、油圧シリンダ60aが伸縮する。油圧シリンダ60bも同様である。
油圧シリンダ60aは、シリンダケース62aに接続された油圧ポンプ(不図示)から供給された作動油の作用により、シリンダケース62aからロッド64aが出入りして、油圧シリンダ60aが伸縮する。油圧シリンダ60bも同様である。
油圧シリンダ60a,60bは、シリンダケース62a,62bの取付部65a,65bが旋回台40と、ロッド64a,64bの取付部66a,66bが支持アーム51a,51bの取付部52a,52bにそれぞれ接続される。
油圧シリンダ60(60a,60b)が縮んでその長さが最短のときには、支持アーム51a,51bが旋回台40側に最も近づいて−X1方向に倒れた姿勢となる。このとき、平行リンク機構90の作用により、支持アーム55も同様に、旋回台40側に最も近づいて−X1方向に倒れた姿勢となり、また水平ブーム70は水平の姿勢を維持しつつ旋回台40に最も近づく。
油圧シリンダ60(60a,60b)が縮んでその長さが最短のときには、支持アーム51a,51bが旋回台40側に最も近づいて−X1方向に倒れた姿勢となる。このとき、平行リンク機構90の作用により、支持アーム55も同様に、旋回台40側に最も近づいて−X1方向に倒れた姿勢となり、また水平ブーム70は水平の姿勢を維持しつつ旋回台40に最も近づく。
一方、油圧シリンダ60が伸びてその長さが最長のときには、支持アーム51a,51bが旋回台40に対してほぼ垂直の姿勢となる。同時に、平行リンク機構90の作用により、支持アーム55が支持アーム51a,51bと同様の姿勢で旋回台40に対してほぼ垂直の姿勢となり、また、水平ブーム70は旋回台40から最も離れる。
油圧シリンダ80は、シリンダケース82と、ロッド84とからそれぞれ構成される。油圧シリンダ80は、シリンダケース82の取付部が水平ブーム70の二股部分72a,72bの先端に回動可能に連結され、ロッド84の取付部がディテクター30のほぼ中央に回動可能に連結される。
油圧シリンダ80が縮んでその長さが最短のときには、ディテクター30がほぼ鉛直方向に沿った姿勢となる(図2参照)。
また、油圧シリンダ80が伸びてその長さが最長のときには、ディテクター30が上端39を中心にして水平ブーム70に引き寄せられた姿勢となり、ディテクター30の上端39から略中央付近までが、水平ブーム70の二股部分72a,72bの間の空間に収容された状態となる(図6参照)。
また、油圧シリンダ80が伸びてその長さが最長のときには、ディテクター30が上端39を中心にして水平ブーム70に引き寄せられた姿勢となり、ディテクター30の上端39から略中央付近までが、水平ブーム70の二股部分72a,72bの間の空間に収容された状態となる(図6参照)。
次に、モバイルX線検査装置1の作用を説明する。
図6は、モバイルX線検査装置1の検査ユニット5及びブーム構造体7の収容時における概略構成図である。
図6は、モバイルX線検査装置1の検査ユニット5及びブーム構造体7の収容時における概略構成図である。
まず、モバイルX線検査装置1が被検査対象物であるコンテナCを目標に、一般道路やコンテナヤード内を普通走行する。
この際、一般道路の普通走行においては、法規による大きさ制限のため、また、車両2の操舵性向上のため、検査ユニット5とブーム構造体7は図6のように収容されている。
この際、一般道路の普通走行においては、法規による大きさ制限のため、また、車両2の操舵性向上のため、検査ユニット5とブーム構造体7は図6のように収容されている。
すなわち、油圧シリンダ80の長さを最長にして、ディテクター30の一部を水平ブーム70の二股部分に形成される空間に収容するようにして、水平ブーム70に引き付けた状態となっている。
また、油圧シリンダ60の長さを最短にして、平行リンク機構90を構成する支持アーム51a,51b,55及び水平ブーム70が、旋回台40側に最も近づいて倒れた状態となっている。
また、旋回台40は、旋回台40の長辺42a,42bがX0方向に沿った姿勢となっている。
また、油圧シリンダ60の長さを最短にして、平行リンク機構90を構成する支持アーム51a,51b,55及び水平ブーム70が、旋回台40側に最も近づいて倒れた状態となっている。
また、旋回台40は、旋回台40の長辺42a,42bがX0方向に沿った姿勢となっている。
つまり、モバイルX線検査装置1は、ブーム構造体7のX1方向の長さを最も短い状態にして、また、Z1方向の長さを最も短い状態にして、車両2上に搭載されている。さらに、ブーム構造体7の長手方向(X1方向)を車両2の長手方向(X0方向)に一致させているので、モバイルX線検査装置1全体がコンパクトになっている。
次に、モバイルX線検査装置1は、コンテナヤード内のコンテナCの近傍に停車して、検査態勢を整えるべく、以下のように検査ユニット5とブーム構造体7を展開する。
ブーム構造体7等の展開は、まず、回転装置48を駆動させて、旋回台40を回転中心軸Oを中心に反時計回り(γ1方向)に90°回転させて静止する。つまり、旋回台40の回転により、ブーム構造体7の長手方向(X1方向)をY0方向に一致させる。
次に、油圧シリンダ60を伸ばして、支持アーム51a,51bを、それぞれの下端53a,53bを中心にして+β1方向に回転させて、+Z1(Z0)方向に向かって立ち上がらせる。
このとき、旋回台40,支持アーム51a,51b,55及び水平ブーム70は、平行リンク機構90を構成するので、支持アーム55も同時に、上端57を中心にして+β1方向に回転して+Z1(Z0)方向に向かって立ち上がる。また、水平ブーム70は、旋回台40近傍から水平姿勢を維持しつつ、弧を描いて上方に移動する。
そして、油圧シリンダ60a,60bを最長にして、支持アーム51a,51b,55を旋回台40に対してほぼ垂直に静止させて、水平ブーム70を旋回台40から+Z1(Z0)方向に最も離れた上方に静止させる。
そして、油圧シリンダ60a,60bを最長にして、支持アーム51a,51b,55を旋回台40に対してほぼ垂直に静止させて、水平ブーム70を旋回台40から+Z1(Z0)方向に最も離れた上方に静止させる。
次に、油圧シリンダ80を縮めて、その一部が二股部分72a,72bの間の空間に収容されているディテクター30を、その姿勢が鉛直になるまで、上端39を中心にして+β1方向に回転移動させる。そして、油圧シリンダ80を最短にして、ディテクター30を水平ブーム70にほぼ垂直にして静止させる。
このようにして、検査ユニット5とブーム構造体7が展開される。
このようにして、検査ユニット5とブーム構造体7が展開される。
なお、旋回台40を回転させたり、ブーム構造体7を展開させたりしても、その前後において、コリメーター20のスリット26とディテクター30のスリット36は同一のX1Z1平面に沿った位置姿勢を維持している。
したがって、コリメーター20(X線照射装置10)とディテクター30の位置姿勢を調整するアライメントを行うことなく、即時にコンテナCの検査を開始することができる。
したがって、コリメーター20(X線照射装置10)とディテクター30の位置姿勢を調整するアライメントを行うことなく、即時にコンテナCの検査を開始することができる。
また、検査ユニット5とブーム構造体7を展開した場合であっても、検査ユニット5とブーム構造体7の重心Wは、Z方向(回転中心軸Oの方向)からみて、車両2の設置面積の領域内にある。したがって、アウトリガーを作動させる等の事前準備も不要である。
ブーム構造体7等の展開が終了したらコンテナCの検査を開始する。
上述したように、モバイルX線検査装置1では、スリット36がコリメーター20のスリット26と常に同一のX1Z1平面に沿うように配置されているので、X線照射装置10とディテクター30のアライメントを行うことなく、直ちにX線照射装置10からX線BをコンテナCに向けて照射する。
上述したように、モバイルX線検査装置1では、スリット36がコリメーター20のスリット26と常に同一のX1Z1平面に沿うように配置されているので、X線照射装置10とディテクター30のアライメントを行うことなく、直ちにX線照射装置10からX線BをコンテナCに向けて照射する。
照射したX線Bは、コリメーター20によって照射範囲が規制される。具体的には、X1Y1平面上に約2°の照射角で照射されたX線Bのうちの一部が、遮蔽壁22によって遮蔽される(図3参照)。
コリメーター20を通過したX線Bは、支持アーム55の二股が形成する空間を通過した後に、支持アーム51a,51bと切欠部位43を通過して(図5参照)、コンテナCのZ1(Z0)方向の長さに均等に到達する。
コンテナCを透過したX線Bは、更にディテクター30のスリット36により一部が遮蔽された後に、検出素子31によって検出される。そして、その検出結果が画像処理されて、コンテナC内の断面映像がモニター(不図示)に表示され、その映像に基づいて検査員による所定の検査が行われる。
次に、車両2の動力を電気モータに切り替えて、コンテナCの側方を走行させる。モバイルX線検査装置1をX線照射装置10からコンテナCに対してX線Bを照射しながら自走させることで、コンテナCの全体についてX線検査が行われる。
最後に、コンテナCの検査が完了したら、ブーム構造体7等を上述したのとは反対の手順で動作させて、検査ユニット5とブーム構造体7を収容する。
以上に説明したように、本発明の実施形態に係るモバイルX線検査装置1によれば、X線照射装置10とディテクター30が同じブーム構造体7に配置されているので、旋回台40が旋回したとしても、X線照射装置10とディテクター30の相対的な位置姿勢は変化しない。このため、ブーム構造体7の旋回移動を用いてX線照射装置10とディテクター30のアライメントを行う必要がない。したがって、X線照射装置10とディテクター30のアライメントが不要となっている。
仮にアライメントが必要だとしても従来に比べてその労力を大幅に軽減することができる。
仮にアライメントが必要だとしても従来に比べてその労力を大幅に軽減することができる。
特に、ブーム構造体7が車両2に対して旋回移動しても、X線照射装置10とディテクター30の相対的な位置姿勢がY1,α1,γ1方向に対しては不変(直進及び/又は回転しない)なので、X線照射装置10とディテクター30のY1,α1,γ1方向にアライメントとする必要がない。したがって、検査効率が大幅に向上される。
ディテクター30が、Y1,α1,γ1方向においてX線Bの入射範囲を規制するコリメーター34(スリット36)を備えているが、X線照射装置10とディテクター30の相対的な位置姿勢はY1,α1,γ1方向には変化しないようになっているので、上述したように、X線照射装置10とディテクター30のアライメントを不要とすることが可能である。
つまり、従来のX線貨物検査装置501では、旋回台540の旋回角度を厳密に調整して、X線照射部510とディテクター(X線検出部)530の位置姿勢を調整するアライメントを行う必要があったが(図7参照)、本実施形態に係るモバイルX線検査装置1では、このようなアライメントが不要である。
また、ブーム構造体7により、X線照射装置10とディテクター30の相対的な位置姿勢をY1,α1,γ1方向を除くX1,Z1,β1方向に変化させることができるので、アライメントを不要としつつ、コンテナCの大きさに柔軟に対応することができる。
また、ブーム構造体7が旋回台40、支持アーム51,55及び水平ブーム70により平行リンク機構90を構成され、また、ディテクター30が水平ブーム70に対して回転可能に連結されている。これにより、X線照射装置10とディテクター30をX1Z1平面内から逸脱させることなく、X1,Z1,β1方向に直進又は回転させることができるので、X線照射装置10とディテクター30のアライメントを不要としつつ、ディテクター30とブーム構造体7をコンパクトに収容等することができる。
また、X線照射装置10とディテクター30の間の距離を大きく設定できるので、歪のすくない検出画像を得ることができ、検出精度の向上を図ることができる。
また、ブーム構造体7に、X線照射装置10から照射されるX線Bの照射範囲を規制するコリメーター20が配置され、X線照射距離の短い段階で不要な放射線を規制するので、人体への安全性を高めることができる。
また、ブーム構造体7が鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回し、その向きを自由に変化させることができるので、側方に配置されたコンテナCを好適に検査することができる。
また、ブーム構造体7等の重心が、車両2の設置面積の領域内にあり、車両2自体が安定するので、カウンターバランサやアウトリガーが不要となり、モバイルX線検査装置1の軽量化を図ることができる。
また、コンテナCを移動させることなく、モバイルX線検査装置1を自走させることで、コンテナCの全体のX線検査を行うことができる。
また、コンテナCを移動させることなく、モバイルX線検査装置1を自走させることで、コンテナCの全体のX線検査を行うことができる。
なお、上述した実施形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、Z1方向からみて、X線BがコンテナCに対して直角に入射しなくてもコンテナCの断面は撮像可能であるので、ブーム構造体7が車両2に対して直角となるように旋回しなくてもよい。
また、ブーム構造体7は、平行リンク機構90を構成しなくてもよく、他のリンク機構であってもよい。
また、ブーム構造体7は、平行リンク機構90を構成しなくてもよく、他のリンク機構であってもよい。
また、コリメーター20の設置位置は、X線照射装置10のX1方向側遠方でもよい。また、コリメーター20は、必ずしも必要ではない。
また、X線照射装置10は、旋回台40の+X1方向側に配置してもよい。例えば、X線照射装置10を旋回台40の短辺41b側に配置してもよい。
また、ディテクター30は、直線形のものではなく、従来のようにL字形のものを用いてもよい。
また、X線照射装置10は、旋回台40の+X1方向側に配置してもよい。例えば、X線照射装置10を旋回台40の短辺41b側に配置してもよい。
また、ディテクター30は、直線形のものではなく、従来のようにL字形のものを用いてもよい。
また、モバイルX線検査装置1を自走させずに停止させ、コンテナCを移動させてX線検査を行ってもよい。
1…モバイルX線検査装置(モバイル放射線検査装置)
2…車両
5…検査ユニット
7…ブーム構造体
10…X線照射装置(放射線照射部)
20…コリメーター(第二コリメーター)
30…ディテクター(放射線検出部)
34…コリメーター(第一コリメーター)
40…旋回台(基部)
41c…一端(ブーム構造体の長手方向の一端)
50…支持アーム部
70…水平ブーム
72c…二股側(ブーム構造体の長手方向の他端)
90…平行リンク機構
W…重心
B…X線(放射線)
C…コンテナ(検査対象物)
2…車両
5…検査ユニット
7…ブーム構造体
10…X線照射装置(放射線照射部)
20…コリメーター(第二コリメーター)
30…ディテクター(放射線検出部)
34…コリメーター(第一コリメーター)
40…旋回台(基部)
41c…一端(ブーム構造体の長手方向の一端)
50…支持アーム部
70…水平ブーム
72c…二股側(ブーム構造体の長手方向の他端)
90…平行リンク機構
W…重心
B…X線(放射線)
C…コンテナ(検査対象物)
Claims (11)
- 車両と、
検査対象物に放射線を照射する放射線照射部と、
前記検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出部と、
前記車両に対して姿勢変化自在に前記車両上に設けられると共に、前記放射線照射部及び前記放射線検出部を対向した状態に支持するブーム構造体と、
を具備することを特徴とするモバイル放射線検査装置。 - 前記放射線照射部と前記放射線検出部は、前記ブーム構造体に対して所定の方向に直進及び/又は回転しないように配置されることを特徴とする請求項1に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記放射線検出部は、前記所定の方向において放射線の入射範囲を規制する第一コリメーターを備えることを特徴とする請求項2に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記ブーム構造体は、前記放射線照射部と前記放射線検出部の位置姿勢を、前記所定の方向を除く他の方向に直進及び/又は回転させることが可能であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記ブーム構造体は、基台と、前記基台に支持される支持アーム部と、前記支持アーム部に連結される水平ブームと、から構成されることを特徴とする請求項4に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記基台と前記支持アーム部と前記水平ブームは、平行リンク機構を構成することを特徴とする請求項5に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記放射線検出部は、前記水平ブームに対して前記他の方向に直進及び/又は回転可能に連結されることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記放射線照射部は前記ブーム構造体の長手方向の一端に、前記放射線検出部は他端に配置されることを特徴とする請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記ブーム構造体に、前記放射線照射部から照射される放射線の照射範囲を規制する第二コリメーターが配置されることを特徴とする請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記ブーム構造体は、鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回することを特徴とする請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
- 前記放射線照射部、前記放射線検出部及び前記ブーム構造体の重心は、上面視すると前記車両の設置面積の領域内にあることを特徴とする請求項1から請求項10のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
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-
2007
- 2007-05-30 JP JP2007143156A patent/JP2008298509A/ja not_active Ceased
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