JP3097046B2 - ハンドヘルド棒 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、爆薬及びその他麻
薬、麻酔薬等禁制・規制物質の検出装置に関する。更に
は、本発明は試料採取室、検出装置、及び制御、データ
処理装置を有する爆薬及び禁制・規制物質に関係する蒸
気放出物及び粒子を、非接触、或いは容器等を開放する
事のない方法で検出するための集積装置に関するもので
ある。
薬、麻酔薬等禁制・規制物質の検出装置に関する。更に
は、本発明は試料採取室、検出装置、及び制御、データ
処理装置を有する爆薬及び禁制・規制物質に関係する蒸
気放出物及び粒子を、非接触、或いは容器等を開放する
事のない方法で検出するための集積装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、爆薬の不法使用、及び麻薬や麻酔
薬といった輸出入規制物質、つまり禁制品の輸送が確実
に増加している。増え続ける爆薬と麻薬の密輸の全てを
発見し、又は防ぐことは不可能であるが、しかし、高い
確率で発見され、且つ／又は無防備状態である空港や飛
行機内のような特定の場所では、爆薬及び輸出入規制物
質の発見も可能である。人が飛行機内に麻薬や爆薬を置
く場所を見つける方法、更に飛行機内に隠す場所を見つ
ける方法は、数多くある。不法物質をわからないように
身に付けて、或いは飛行機の荷室に入れられる荷物に詰
めて、意図的に或いは気付かずに不法物質が飛行機内に
持ち込まれる。
薬といった輸出入規制物質、つまり禁制品の輸送が確実
に増加している。増え続ける爆薬と麻薬の密輸の全てを
発見し、又は防ぐことは不可能であるが、しかし、高い
確率で発見され、且つ／又は無防備状態である空港や飛
行機内のような特定の場所では、爆薬及び輸出入規制物
質の発見も可能である。人が飛行機内に麻薬や爆薬を置
く場所を見つける方法、更に飛行機内に隠す場所を見つ
ける方法は、数多くある。不法物質をわからないように
身に付けて、或いは飛行機の荷室に入れられる荷物に詰
めて、意図的に或いは気付かずに不法物質が飛行機内に
持ち込まれる。
【０００３】爆薬及び麻薬や麻酔薬のような物質、つま
り禁制品の検出方法が、長年に亘り研究されてきた。そ
して、爆薬／麻薬を嗅ぎ取る犬から高度に精巧な蒸気検
出装置に至る様々な技術が開発されてきた。基本的には
前述の物質の検出は、二つの方法：即ち非蒸気検出と蒸
気検出の一方によって達成される。非蒸気検出方法に
は、Ｘ線検出、ガンマ線検出、中性子放射検出及び核磁
気共鳴検出がある。これらの検出方法は、当該物質が見
えないように隠されている場合、又運送中である場合、
或いは飛行機内に運び込まれる荷物のような非生命物と
一緒に運ばれる場合に、様々な物質の検出により広く適
用されている。然しながらこれらの検出方法は、人間の
生命を脅かす危険性を持っているのである。上記検出方
法には電子捕獲検出（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃａｐｔｕｒ
ｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）、ガスクロマトグラフィー検
出、質量分光検出、プラズマクロマトグラフィー検出、
バイオセンサー検出及びレーザーフォトアコースティッ
ク検出（ｌａｓｅｒ ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｄ
ｅｔｅｃｔｉｏｎ）がある。これらの検出方法は、物質
が見えないように隠されている場合、及び様々な化学物
質を取り扱う人々に付着している化学物質の残留物の様
に、人によって運ばれうる様な、人体に付随する物質の
場合に広く適用されている。上述の方法の全てが、爆薬
及び麻薬を嗅ぎ取る犬を含めて現在実用化されている。
り禁制品の検出方法が、長年に亘り研究されてきた。そ
して、爆薬／麻薬を嗅ぎ取る犬から高度に精巧な蒸気検
出装置に至る様々な技術が開発されてきた。基本的には
前述の物質の検出は、二つの方法：即ち非蒸気検出と蒸
気検出の一方によって達成される。非蒸気検出方法に
は、Ｘ線検出、ガンマ線検出、中性子放射検出及び核磁
気共鳴検出がある。これらの検出方法は、当該物質が見
えないように隠されている場合、又運送中である場合、
或いは飛行機内に運び込まれる荷物のような非生命物と
一緒に運ばれる場合に、様々な物質の検出により広く適
用されている。然しながらこれらの検出方法は、人間の
生命を脅かす危険性を持っているのである。上記検出方
法には電子捕獲検出（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃａｐｔｕｒ
ｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）、ガスクロマトグラフィー検
出、質量分光検出、プラズマクロマトグラフィー検出、
バイオセンサー検出及びレーザーフォトアコースティッ
ク検出（ｌａｓｅｒ ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｄ
ｅｔｅｃｔｉｏｎ）がある。これらの検出方法は、物質
が見えないように隠されている場合、及び様々な化学物
質を取り扱う人々に付着している化学物質の残留物の様
に、人によって運ばれうる様な、人体に付随する物質の
場合に広く適用されている。上述の方法の全てが、爆薬
及び麻薬を嗅ぎ取る犬を含めて現在実用化されている。
【０００４】今日、官民多くの研究機関で爆薬及び麻薬
や麻酔薬の検出方法及び、その装置の開発に多くの努力
が払われてきている。日常の物質に見せ掛けることので
きるプラスチック爆薬の出現といった爆薬技術の進歩に
伴い、これらの物質を検出することはますます困難とな
っている。他の物質も含めて、これらの物質の検出方法
に於いて克服しなければならない問題には、特定の物質
から漏れ出る特別な蒸気の蒸気圧の低さ、様々な装置の
行う検査時間とその効率、特定物質から放出される蒸気
又は微粒子の濃度の低さ、高い信頼性を伴った特定物質
の分離、及び装置全体の管理がある。
や麻酔薬の検出方法及び、その装置の開発に多くの努力
が払われてきている。日常の物質に見せ掛けることので
きるプラスチック爆薬の出現といった爆薬技術の進歩に
伴い、これらの物質を検出することはますます困難とな
っている。他の物質も含めて、これらの物質の検出方法
に於いて克服しなければならない問題には、特定の物質
から漏れ出る特別な蒸気の蒸気圧の低さ、様々な装置の
行う検査時間とその効率、特定物質から放出される蒸気
又は微粒子の濃度の低さ、高い信頼性を伴った特定物質
の分離、及び装置全体の管理がある。
【０００５】爆薬及び麻薬検出装置の技術を扱う先行技
術がある。「エア・フロー・スタデイズ・フォー・パー
ソネル・エクスプレシブ・スクリーニング・ポータル」
（Ｒ．Ｌ．Ｓｃｈｅｌｌｅｎｂａｕｍ著、スカンジナビ
ア国立研究所、１９８７年７月１５日のジョージア州ア
トランタ市での、安全技術についてのカーナーン会議ｃ
ａｒｎａｈａｎ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅの一部として１
９８７年出版）なる論文には、輸出入規制爆薬検出の様
々のタイプの集積装置の研究が明細に述べられている。
該研究は、爆薬物質から発せられる蒸気の捕集、予備濃
縮、及び検出からなる３段工程の概要を述べている。該
論文には、試料を集める様々なタイプの捕集装置につい
ても述べられている。様々なポータル（ｐｏｒｔａｌ）
の形状と、ポータル内部の空気流の力学が研究され、良
い試料を供給するものも見られる様になった。アトモス
テック・エア・シャワー・ポータル、改良アトモステッ
クポータル、及び柱状ポータルが、空気流形状の研究に
用いられた。研究の結果、ポータル床面の格子の下方に
置かれる、直径が約３０．４８cm（約１２インチ）の大
きさを持つ吸引気流捕集じょうご状体に向けられている
本体断面の下向き半層流が、ポータルを通過する人から
放出される爆薬の蒸気や微粒子を、捕集する最良の方法
であることがわかった。
術がある。「エア・フロー・スタデイズ・フォー・パー
ソネル・エクスプレシブ・スクリーニング・ポータル」
（Ｒ．Ｌ．Ｓｃｈｅｌｌｅｎｂａｕｍ著、スカンジナビ
ア国立研究所、１９８７年７月１５日のジョージア州ア
トランタ市での、安全技術についてのカーナーン会議ｃ
ａｒｎａｈａｎ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅの一部として１
９８７年出版）なる論文には、輸出入規制爆薬検出の様
々のタイプの集積装置の研究が明細に述べられている。
該研究は、爆薬物質から発せられる蒸気の捕集、予備濃
縮、及び検出からなる３段工程の概要を述べている。該
論文には、試料を集める様々なタイプの捕集装置につい
ても述べられている。様々なポータル（ｐｏｒｔａｌ）
の形状と、ポータル内部の空気流の力学が研究され、良
い試料を供給するものも見られる様になった。アトモス
テック・エア・シャワー・ポータル、改良アトモステッ
クポータル、及び柱状ポータルが、空気流形状の研究に
用いられた。研究の結果、ポータル床面の格子の下方に
置かれる、直径が約３０．４８cm（約１２インチ）の大
きさを持つ吸引気流捕集じょうご状体に向けられている
本体断面の下向き半層流が、ポータルを通過する人から
放出される爆薬の蒸気や微粒子を、捕集する最良の方法
であることがわかった。
【０００６】該研究の検出に関する部分では、イオン・
トラック・インスツルメント社で開発された、予備濃縮
装置を装備したイオン流動性分光器（ｉｏｎ ｍｏｂｉ
ｌｉｔｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）フェムトケム１
００を含む様々な検出装置が使用された。イオン流動性
分光器は、イオン流動性によって分析せしめられる荷電
分子を作り出す、空中イオン分子反応器（ａｔｍｏｓｐ
ｈｅｒｉｃ ｉｏｎ−ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｒｅａｃｔｏ
ｒ）を用いたプラズマクロマトグラフィである。予備濃
縮器はモーターで作動回転する被覆金属スクリーンと、
鋳物ケースを有している。スクリーン上のコーティング
が蒸気を吸着し、次に加熱により蒸気を放出する。この
吸着／放出工程が、捕集した空気試料中の蒸気且つ／又
は微粒子の濃度を高める、必要な予備濃縮工程である。
トラック・インスツルメント社で開発された、予備濃縮
装置を装備したイオン流動性分光器（ｉｏｎ ｍｏｂｉ
ｌｉｔｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）フェムトケム１
００を含む様々な検出装置が使用された。イオン流動性
分光器は、イオン流動性によって分析せしめられる荷電
分子を作り出す、空中イオン分子反応器（ａｔｍｏｓｐ
ｈｅｒｉｃ ｉｏｎ−ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｒｅａｃｔｏ
ｒ）を用いたプラズマクロマトグラフィである。予備濃
縮器はモーターで作動回転する被覆金属スクリーンと、
鋳物ケースを有している。スクリーン上のコーティング
が蒸気を吸着し、次に加熱により蒸気を放出する。この
吸着／放出工程が、捕集した空気試料中の蒸気且つ／又
は微粒子の濃度を高める、必要な予備濃縮工程である。
【０００７】該研究のポータル検出装置の使用中に出会
う大きな問題として、空気試料の体積を一定に維持する
ことがある。これを維持する時には、空気試料が周囲の
環境から汚染されないようにする必要があると同時に、
ポータルを通過する物の量を確実に維持するよう勤めな
ければならない。これは、重量物が載せられることの珍
しくない様々なタイプのスクリーニング装置の効率的操
作に不可欠である。前述の論文では、空気試料の体積を
一定にするには、ポータルに扉が必要であると示唆して
いる。周囲にエアコンや歩行者による風があると、検出
に於いて１０％減少してしまう。ポータルに扉を取り付
けると検出比率が上がるが、しかしそうしてしまうと歩
行者を許容できず、空港で必要とされる高い効率が満足
されない。本発明の技術分野には、麻薬及び爆薬の両方
を含む輸出入規制物質を検出する、様々な装置及び方法
を明細に述べている一群の参照文献がある。これらの文
献は全て人によって運ばれるのではなく、コンテナーや
手荷物内の規制品を検出することを目的としている。米
国特許４，５８０，４４０号と米国特許４，７１８，２
６８号は、ブリティッシュ・アエロスペース・パブリッ
ク・カンパニー・リミテッド社に譲渡されたもので、航
空貨物に密封された規制品を検出する方法と装置を開示
している。基本的にその方法は、コンテナーの密封、荷
物から発せられる蒸気、或いは微粒子を周囲の大気に放
出させるための荷物の振とう、大気の採集、試料の加
熱、及びガスクロマトグラフィーを用いた試料の分析か
ら成っている。米国特許４，２０２，２００号は、パイ
・リミテッド社に譲渡されたもので、密閉コンテナー内
の爆薬物質を検出する装置を開示している。基本的に
は、手荷物のような対象物を、制御されたトンネル（ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｘｉｓ ｔｕｎｎｅｌ）を通過
し、ここで対象物は循環空気流で洗われ、そして空気試
料が捕集、検出される。また、もっと大きなトンネルを
作れば、人もそこを通過できると示唆している。上述の
発明は、蒸気採集を用いた輸出入規制物質の検出方法を
供給しているが、しかし発明のどこにも検出の感度及び
選択性を高めるための予備濃縮器手段の使用は、記され
ていない。更に同じようなタイプの装置を開示した特許
に、米国特許３，９９８，１０１号と米国特許４，１１
１，０４９号がある。
う大きな問題として、空気試料の体積を一定に維持する
ことがある。これを維持する時には、空気試料が周囲の
環境から汚染されないようにする必要があると同時に、
ポータルを通過する物の量を確実に維持するよう勤めな
ければならない。これは、重量物が載せられることの珍
しくない様々なタイプのスクリーニング装置の効率的操
作に不可欠である。前述の論文では、空気試料の体積を
一定にするには、ポータルに扉が必要であると示唆して
いる。周囲にエアコンや歩行者による風があると、検出
に於いて１０％減少してしまう。ポータルに扉を取り付
けると検出比率が上がるが、しかしそうしてしまうと歩
行者を許容できず、空港で必要とされる高い効率が満足
されない。本発明の技術分野には、麻薬及び爆薬の両方
を含む輸出入規制物質を検出する、様々な装置及び方法
を明細に述べている一群の参照文献がある。これらの文
献は全て人によって運ばれるのではなく、コンテナーや
手荷物内の規制品を検出することを目的としている。米
国特許４，５８０，４４０号と米国特許４，７１８，２
６８号は、ブリティッシュ・アエロスペース・パブリッ
ク・カンパニー・リミテッド社に譲渡されたもので、航
空貨物に密封された規制品を検出する方法と装置を開示
している。基本的にその方法は、コンテナーの密封、荷
物から発せられる蒸気、或いは微粒子を周囲の大気に放
出させるための荷物の振とう、大気の採集、試料の加
熱、及びガスクロマトグラフィーを用いた試料の分析か
ら成っている。米国特許４，２０２，２００号は、パイ
・リミテッド社に譲渡されたもので、密閉コンテナー内
の爆薬物質を検出する装置を開示している。基本的に
は、手荷物のような対象物を、制御されたトンネル（ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｘｉｓ ｔｕｎｎｅｌ）を通過
し、ここで対象物は循環空気流で洗われ、そして空気試
料が捕集、検出される。また、もっと大きなトンネルを
作れば、人もそこを通過できると示唆している。上述の
発明は、蒸気採集を用いた輸出入規制物質の検出方法を
供給しているが、しかし発明のどこにも検出の感度及び
選択性を高めるための予備濃縮器手段の使用は、記され
ていない。更に同じようなタイプの装置を開示した特許
に、米国特許３，９９８，１０１号と米国特許４，１１
１，０４９号がある。
【０００８】試験及び監視技術分野には数多くの参照す
べき特許があり、長時間に亘り目標とする分子の濾過又
は吸着処理することを含む、予備濃縮工程を開示してい
る。予め決められた露出時間の後、濾過／吸着媒体を取
り出し、熱で脱着させ、一方で、新しい濾過／吸着媒体
を空気流路に取り付ける。米国特許３，７６８，３０２
号は、バリンガー・リサーチ・リミテッド社に譲渡され
たもので、地質調査区域で使用され、そこで装置は微粒
子を含んだ空気流を受け入る。試料は、吸着／脱着工程
を行う二つの経路を試料が通過することを含む濃縮工程
に進み、最終的に分析される。米国特許４，０５６，９
６８号は、同じに譲受人に譲渡されたもので、これもま
た地質調査区域で使用される。この発明では、濃縮され
た分子は可動テープや可動ディスクから脱着される。米
国特許４，７７５，４８４号は、回転しながら一定期間
微粒子物質の吸着に用いられる回転フィルター媒体を開
示していて、これは続く第２の回転期間で、微粒子は追
い出され分離せしめられる。米国特許４，１２７，３９
５号はまた一対の吸収性媒体を用いた、一般的な吸着／
脱着回路を開示している。一対のうち一方が吸着してい
る間、他方は脱着を行うものである。米国特許３，９２
５，０２２号、米国特許３，９９７，２９７号及び米国
特許３，４１０，６６３号は、皆全て吸着／脱着タイプ
の装置を開示している。上述の装置は、全て粒子又は蒸
気を吸着、続いて脱着する装置を開示しているが、しか
しいずれもポータルタイプの試料室については開示して
いない。
べき特許があり、長時間に亘り目標とする分子の濾過又
は吸着処理することを含む、予備濃縮工程を開示してい
る。予め決められた露出時間の後、濾過／吸着媒体を取
り出し、熱で脱着させ、一方で、新しい濾過／吸着媒体
を空気流路に取り付ける。米国特許３，７６８，３０２
号は、バリンガー・リサーチ・リミテッド社に譲渡され
たもので、地質調査区域で使用され、そこで装置は微粒
子を含んだ空気流を受け入る。試料は、吸着／脱着工程
を行う二つの経路を試料が通過することを含む濃縮工程
に進み、最終的に分析される。米国特許４，０５６，９
６８号は、同じに譲受人に譲渡されたもので、これもま
た地質調査区域で使用される。この発明では、濃縮され
た分子は可動テープや可動ディスクから脱着される。米
国特許４，７７５，４８４号は、回転しながら一定期間
微粒子物質の吸着に用いられる回転フィルター媒体を開
示していて、これは続く第２の回転期間で、微粒子は追
い出され分離せしめられる。米国特許４，１２７，３９
５号はまた一対の吸収性媒体を用いた、一般的な吸着／
脱着回路を開示している。一対のうち一方が吸着してい
る間、他方は脱着を行うものである。米国特許３，９２
５，０２２号、米国特許３，９９７，２９７号及び米国
特許３，４１０，６６３号は、皆全て吸着／脱着タイプ
の装置を開示している。上述の装置は、全て粒子又は蒸
気を吸着、続いて脱着する装置を開示しているが、しか
しいずれもポータルタイプの試料室については開示して
いない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、爆薬、化学
試薬及びその他麻薬や麻酔薬のような禁制・規制物質、
つまり禁制品を検出するために、これらの物質に関連し
て付随する微粒子又はこれらの蒸気を検出することを特
徴とする装置に使用されるハンドヘルド棒を提供する事
を目的としている。
試薬及びその他麻薬や麻酔薬のような禁制・規制物質、
つまり禁制品を検出するために、これらの物質に関連し
て付随する微粒子又はこれらの蒸気を検出することを特
徴とする装置に使用されるハンドヘルド棒を提供する事
を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には以下に記載されたような技術
構成を採用するものである。 即ち、爆発物、化学剤、
医薬又は麻酔薬等を含む禁制品からなる目標物質から
出る分子状蒸気又は当該目標物質を含む粒状物を検出す
るための検出及びスクリーニングシステムで使用される
ハンドヘルド棒において、当該検出及びスクリーニング
システムは、当該禁制品から発生する蒸気或いは微粒子
を含む所定のサンプル量のサンプル空気を所定のサンプ
リング期間内に、採取するサンプリング手段、当該サン
プリング手段により採取されたサンプル空気から、検出
すべき蒸気或いは微粒子を抽出するチャンバー部を有す
るサンプル抽出手段、当該サンプル抽出手段から抽出さ
れた当該蒸気を、或いは当該サンプル抽出手段から抽出
された該微粒子から蒸発された蒸気を、分析する蒸気成
分分析手段及び 当該チャンバー部内に残存する蒸気或い
は微粒子を除去するクリーニング処理部、とから構成さ
れており、該サンプル抽出手段は、更に少なくとも、そ
れぞれ独立的に配置された、チャンバー部を含むサンプ
ル空気捕集処理部と、チャンバー部を含むサンプル蒸発
処理部とが設けられていると共に、当該各チャンバー部
には、フィルター要素がそれぞれ内蔵され、当該複数個
のチャンバー部は、互いに移動可能な様に構成されてお
り、当該それぞれのチャンバー部は、第１の時間に於い
ては、当該サンプル空気捕集処理部及びサンプル蒸発処
理部のそれぞれ異なる部位に個別に配置せしめられると
共に、他の時間に於いては、当該それぞれのチャンバー
部は、隣接する他の処理部に移動すると言う様に、当該
それぞれのチャンバー部が、当該サンプル空気捕集処理
部及びサンプル蒸発処理部のそれぞれを巡回する様に構
成されており、当該サンプル空気捕集処理部は、その一
端部が、サンプリング手段と接続されると共にその他端
部が外気に接続されており、該サンプル蒸発処理部は、
当該蒸気成分分析手段と該サンプル蒸発処理部から該蒸
気成分分析手段に対して移動する気体流を発生させる第
１の気体供給手段とに接続されており、且つ該クリーニ
ング処理部は外気に接続されていると共に、該第１の気
体供給手段とは独立した、当該クリーニング処理部から
外気に向けて移動する気体流を発生させる第２の気体供
給手段とに接続されており、当該ハンドヘルド棒は、 （ａ）所定のサンプル量の空気を入れるための入口部を
含む、該目標物質の検査の為に個人或いは固体に当接さ
れて、そしてそれから所定のサンプル量の空気を捕集す
るためのポータブル真空ヘッド、 （ｂ）前記のポータブル真空ヘッドから前記の検出及び
スクリーニングシステムへ前記のサンプル量の空気を引
き込むための真空手段、及び （ｃ）前記のポータブル真空ヘッド及び前記の検出及び
スクリーニングシステムを結合するたわみ性の導管、を
含むハンドヘルド棒である。本発明に於ける該ハンドヘ
ルド棒が使用される禁制品検出装置としては、試料採取
手段、第１及び第２の試料捕集及び分析装置、及び制
御、データ処理装置から成ることを特徴としている。本
装置は、空港のような人に付着した、或いは人の持物に
付着するか、その中にある上述の物質を検出することが
行われうる場所、屋外環境での使用に特に有用である。
いかなる要求のレベルに於いても、上述物質を非接触方
式或いは容器等を開放しない方法で検出する必要性と、
及び人と荷物の通過が著しく妨げられない十分な速さを
満足させるものである。試料採取手段は、試料室ポータ
ル、携帯ワンド（ｗａｎｄ）及び自動化手荷物／小包試
料採取室を有していて、様々な形態を取る。該試料室ポ
ータルは、その内部の寸法に長さ約１．８２メートル
（６フィート）、高さ約２．１３メートル（７フィー
ト）、及び約０．９１メートル（３フィート）の幅を有
するポータルである。ポータルの寸法は、平均的な大き
さの人や車イスの人が、簡単に通り抜けられる程度のも
のである。該ポータルは、内部空気流を普通の歩行速度
で歩く、又は通過する人に吹きつけて、人の体、被服等
に付着している当該物質を、吹き払い、同時に人体、被
服から剥離された当該物質を含む掃き流されてきた空気
試料を、蒸気又は微粒子の分析されうる程度の有意な濃
度を持たせる様にデザインされている。これを達成する
ために、試料室又はポータルは独特の形態にデザインさ
れ、且つポータルを通過する人の体或いは被服から等が
化学物質を剥離させ効果的に掃き取る一方で、周囲の環
境から効率的に内部空気を分離する空気流を供給するた
めのエアーガイド、或いはエアージェットを持つ。ポー
タル内部の空気又は試料はポータルの天井部分にある、
試料採取口を通して捕集される。空気試料は、第１及び
第２試料捕集分析装置へ分析のために送られる。
達成するため、基本的には以下に記載されたような技術
構成を採用するものである。 即ち、爆発物、化学剤、
医薬又は麻酔薬等を含む禁制品からなる目標物質から
出る分子状蒸気又は当該目標物質を含む粒状物を検出す
るための検出及びスクリーニングシステムで使用される
ハンドヘルド棒において、当該検出及びスクリーニング
システムは、当該禁制品から発生する蒸気或いは微粒子
を含む所定のサンプル量のサンプル空気を所定のサンプ
リング期間内に、採取するサンプリング手段、当該サン
プリング手段により採取されたサンプル空気から、検出
すべき蒸気或いは微粒子を抽出するチャンバー部を有す
るサンプル抽出手段、当該サンプル抽出手段から抽出さ
れた当該蒸気を、或いは当該サンプル抽出手段から抽出
された該微粒子から蒸発された蒸気を、分析する蒸気成
分分析手段及び 当該チャンバー部内に残存する蒸気或い
は微粒子を除去するクリーニング処理部、とから構成さ
れており、該サンプル抽出手段は、更に少なくとも、そ
れぞれ独立的に配置された、チャンバー部を含むサンプ
ル空気捕集処理部と、チャンバー部を含むサンプル蒸発
処理部とが設けられていると共に、当該各チャンバー部
には、フィルター要素がそれぞれ内蔵され、当該複数個
のチャンバー部は、互いに移動可能な様に構成されてお
り、当該それぞれのチャンバー部は、第１の時間に於い
ては、当該サンプル空気捕集処理部及びサンプル蒸発処
理部のそれぞれ異なる部位に個別に配置せしめられると
共に、他の時間に於いては、当該それぞれのチャンバー
部は、隣接する他の処理部に移動すると言う様に、当該
それぞれのチャンバー部が、当該サンプル空気捕集処理
部及びサンプル蒸発処理部のそれぞれを巡回する様に構
成されており、当該サンプル空気捕集処理部は、その一
端部が、サンプリング手段と接続されると共にその他端
部が外気に接続されており、該サンプル蒸発処理部は、
当該蒸気成分分析手段と該サンプル蒸発処理部から該蒸
気成分分析手段に対して移動する気体流を発生させる第
１の気体供給手段とに接続されており、且つ該クリーニ
ング処理部は外気に接続されていると共に、該第１の気
体供給手段とは独立した、当該クリーニング処理部から
外気に向けて移動する気体流を発生させる第２の気体供
給手段とに接続されており、当該ハンドヘルド棒は、 （ａ）所定のサンプル量の空気を入れるための入口部を
含む、該目標物質の検査の為に個人或いは固体に当接さ
れて、そしてそれから所定のサンプル量の空気を捕集す
るためのポータブル真空ヘッド、 （ｂ）前記のポータブル真空ヘッドから前記の検出及び
スクリーニングシステムへ前記のサンプル量の空気を引
き込むための真空手段、及び （ｃ）前記のポータブル真空ヘッド及び前記の検出及び
スクリーニングシステムを結合するたわみ性の導管、を
含むハンドヘルド棒である。本発明に於ける該ハンドヘ
ルド棒が使用される禁制品検出装置としては、試料採取
手段、第１及び第２の試料捕集及び分析装置、及び制
御、データ処理装置から成ることを特徴としている。本
装置は、空港のような人に付着した、或いは人の持物に
付着するか、その中にある上述の物質を検出することが
行われうる場所、屋外環境での使用に特に有用である。
いかなる要求のレベルに於いても、上述物質を非接触方
式或いは容器等を開放しない方法で検出する必要性と、
及び人と荷物の通過が著しく妨げられない十分な速さを
満足させるものである。試料採取手段は、試料室ポータ
ル、携帯ワンド（ｗａｎｄ）及び自動化手荷物／小包試
料採取室を有していて、様々な形態を取る。該試料室ポ
ータルは、その内部の寸法に長さ約１．８２メートル
（６フィート）、高さ約２．１３メートル（７フィー
ト）、及び約０．９１メートル（３フィート）の幅を有
するポータルである。ポータルの寸法は、平均的な大き
さの人や車イスの人が、簡単に通り抜けられる程度のも
のである。該ポータルは、内部空気流を普通の歩行速度
で歩く、又は通過する人に吹きつけて、人の体、被服等
に付着している当該物質を、吹き払い、同時に人体、被
服から剥離された当該物質を含む掃き流されてきた空気
試料を、蒸気又は微粒子の分析されうる程度の有意な濃
度を持たせる様にデザインされている。これを達成する
ために、試料室又はポータルは独特の形態にデザインさ
れ、且つポータルを通過する人の体或いは被服から等が
化学物質を剥離させ効果的に掃き取る一方で、周囲の環
境から効率的に内部空気を分離する空気流を供給するた
めのエアーガイド、或いはエアージェットを持つ。ポー
タル内部の空気又は試料はポータルの天井部分にある、
試料採取口を通して捕集される。空気試料は、第１及び
第２試料捕集分析装置へ分析のために送られる。
【００１１】携帯ワンドは、人又は物体に隣近する特定
の区域からの空気試料を集める試料採取手段であって、
人又は物体から微粒子を取り出し、分析の為の空気試料
に該微粒子を導入し、一方で外部環境からの汚染を防ぐ
試料採取手段である。携帯ワンドは、ワンドの取込口の
位置に回転ブラシを持つ。回転ブラシは、人や物体に付
いたいかなる微粒子も掃き去り、装置主要部の真空ファ
ンにより作り出される真空の流れに掃き入れる。携帯ワ
ンドは、人又は手荷物のような物体によって実質的に気
密性になるようデザインされている。蒸気及び／又は微
粒子を含んでいる空気試料は、次に第１又は第２試料捕
集分析装置へ分析の為送られる。
の区域からの空気試料を集める試料採取手段であって、
人又は物体から微粒子を取り出し、分析の為の空気試料
に該微粒子を導入し、一方で外部環境からの汚染を防ぐ
試料採取手段である。携帯ワンドは、ワンドの取込口の
位置に回転ブラシを持つ。回転ブラシは、人や物体に付
いたいかなる微粒子も掃き去り、装置主要部の真空ファ
ンにより作り出される真空の流れに掃き入れる。携帯ワ
ンドは、人又は手荷物のような物体によって実質的に気
密性になるようデザインされている。蒸気及び／又は微
粒子を含んでいる空気試料は、次に第１又は第２試料捕
集分析装置へ分析の為送られる。
【００１２】自動化手荷物／小包試料採取室は、荷物の
ような物体の周囲の空気試料を集める試料採取手段であ
って、物体の露出されている表面全体から微粒子を取り
除き、該微粒子を空気試料に導入する試料採取手段であ
る。自動化手荷物／小包試料採取室は、長方形の開口部
がトンネルに続いている。典型的には、自動化手荷物／
小包試料採取室の大きさは、現在空港で使用されている
手荷物走査Ｘ線装置とほぼ同程度であろう。それは、ト
ンネル内で手荷物や小包を移動せしむるのに使われるベ
ルトコンベアの上に置かれる。自動化手荷物／小包試料
採取装置は、物体の全ての露出表面にブラシをかける、
少なくとも４つのサンプリングヘッドを持つ。これらの
サンプリングヘッドは、露出表面を掃き落とし、物体か
らの微粒子と蒸気を空気試料へ導入する回転ブラシを有
している。蒸気又は微粒子を含んだ空気試料は、次に第
１及び第２試料捕集分析装置へ分析の為送られる。
ような物体の周囲の空気試料を集める試料採取手段であ
って、物体の露出されている表面全体から微粒子を取り
除き、該微粒子を空気試料に導入する試料採取手段であ
る。自動化手荷物／小包試料採取室は、長方形の開口部
がトンネルに続いている。典型的には、自動化手荷物／
小包試料採取室の大きさは、現在空港で使用されている
手荷物走査Ｘ線装置とほぼ同程度であろう。それは、ト
ンネル内で手荷物や小包を移動せしむるのに使われるベ
ルトコンベアの上に置かれる。自動化手荷物／小包試料
採取装置は、物体の全ての露出表面にブラシをかける、
少なくとも４つのサンプリングヘッドを持つ。これらの
サンプリングヘッドは、露出表面を掃き落とし、物体か
らの微粒子と蒸気を空気試料へ導入する回転ブラシを有
している。蒸気又は微粒子を含んだ空気試料は、次に第
１及び第２試料捕集分析装置へ分析の為送られる。
【００１３】複数の試料採取手段により、周囲の空気中
１兆分の数部といった低い濃度で存在する場合にも、採
集、及び第１、第２の試料捕集分析装置への送りが可能
となった。第１、第２試料捕集分析装置は、上に述べて
きた物質から発せられる蒸気及びその物質の特定の種に
関連して付随する微粒子を、捕集するのに用いられる装
置である。第１試料捕集分析装置は、捕集した微粒子を
分析の為に第１の蒸気試料に変換する捕集器及び気化器
である。分析の為の第１分析試料は、ガスクロマトグラ
フ／電子捕獲検出器又はイオン流動性分光器のいずれ
か、或いは両方でもよしとする即時反応型の化学分析器
に送られる。操作の基本方針は、フィルターエレメント
上の微粒子の捕集及び瞬間的な加熱によって、捕集した
物質を気化することである。第２の試料捕集分析装置
は、試料の体積を減じ、試料の濃度を高める一連の工程
を通った濃縮試料を、ガスクロマトグラフ電子捕獲検出
器又はイオン流動性分光器のいずれか、又はその両方で
もよしとする即時反応型の化学分析器に送る捕集器及び
分析装置である。この操作の基本方針は、所定の吸着物
質からなる基質への試料の吸着とそれに続く所定の熱脱
着により、分析の為の二次蒸気試料を作り出すことであ
る。本工程は、試料体積を減じ、試料濃度を高める一連
の工程を通じて繰り返され、この予備濃縮工程が完了し
た場合に、精製された試料材料が上述の装置で分析され
る。この分析は、様々な物質を同定し、その存在量を決
定する。
１兆分の数部といった低い濃度で存在する場合にも、採
集、及び第１、第２の試料捕集分析装置への送りが可能
となった。第１、第２試料捕集分析装置は、上に述べて
きた物質から発せられる蒸気及びその物質の特定の種に
関連して付随する微粒子を、捕集するのに用いられる装
置である。第１試料捕集分析装置は、捕集した微粒子を
分析の為に第１の蒸気試料に変換する捕集器及び気化器
である。分析の為の第１分析試料は、ガスクロマトグラ
フ／電子捕獲検出器又はイオン流動性分光器のいずれ
か、或いは両方でもよしとする即時反応型の化学分析器
に送られる。操作の基本方針は、フィルターエレメント
上の微粒子の捕集及び瞬間的な加熱によって、捕集した
物質を気化することである。第２の試料捕集分析装置
は、試料の体積を減じ、試料の濃度を高める一連の工程
を通った濃縮試料を、ガスクロマトグラフ電子捕獲検出
器又はイオン流動性分光器のいずれか、又はその両方で
もよしとする即時反応型の化学分析器に送る捕集器及び
分析装置である。この操作の基本方針は、所定の吸着物
質からなる基質への試料の吸着とそれに続く所定の熱脱
着により、分析の為の二次蒸気試料を作り出すことであ
る。本工程は、試料体積を減じ、試料濃度を高める一連
の工程を通じて繰り返され、この予備濃縮工程が完了し
た場合に、精製された試料材料が上述の装置で分析され
る。この分析は、様々な物質を同定し、その存在量を決
定する。
【００１４】装置全体及び全てのシステム工程は、デジ
タルコンピューター及び関連するソフトウェアを備えた
制御、データ処理装置により制御される。装置は必要と
される全ての測定を行い、その結果を使用可能な理解で
きる形態にするよう設定され及び制御される。制御とデ
ータ処理装置は、蒸気及び微粒子の捕集、捕集した微粒
子の蒸気化、捕集した蒸気の予備濃縮、様々な化学分析
工程、及びデータの分析とその体裁を整えることを制御
する。更にコンピューターは常に、装置全体に対して自
己診断、自己キャリブレーションを行い、何か問題な場
合には使用者に警告を与える。
タルコンピューター及び関連するソフトウェアを備えた
制御、データ処理装置により制御される。装置は必要と
される全ての測定を行い、その結果を使用可能な理解で
きる形態にするよう設定され及び制御される。制御とデ
ータ処理装置は、蒸気及び微粒子の捕集、捕集した微粒
子の蒸気化、捕集した蒸気の予備濃縮、様々な化学分析
工程、及びデータの分析とその体裁を整えることを制御
する。更にコンピューターは常に、装置全体に対して自
己診断、自己キャリブレーションを行い、何か問題な場
合には使用者に警告を与える。
【００１５】本発明による爆薬及び他の禁制・規制物質
の検出装置は、爆薬、化学試薬、或いは他の麻薬や麻酔
薬といった禁制・規制物質を、蒸気の放出及びこれらの
物質に関連する粒子を検出することによって、効果的に
検出するシステムを提供する。蒸気の放出及び粒子は、
人が身につけていたり、隠し持っていたり、荷物の中に
隠している物質からも、又特定物質を取り扱った人に付
着している残留物からも発生する。本発明は、感度の高
さと及び多くの物質に対して、幅広い選択性を装置に与
える。感度の高さと選択性は、独自の試料採取手段及び
試料の体積を減じる一方で、試料の濃度を高める多段階
予備濃縮器と気化器を用いることで達成され、それ故大
きな体積の試料を短い捕集時間で処理することが可能と
なった。本装置は、自己キャリブレーション及び自己診
断工程の為に、コンピューター制御、データ処理装置を
使用することによって達成された、高い信頼性を備えて
いる。更に本装置は、コンピューターのプログラムを変
えることによって、異なる化学的物理的特徴を有する爆
薬、禁制・規制化学薬品及び麻薬、麻酔薬に対する幅広
い検出が可能な点で、高い融通性を備える。装置全体を
ソフトウェア管理のもとに置いているので、更に融通性
のある装置及び組み替えの容易な装置となった。
の検出装置は、爆薬、化学試薬、或いは他の麻薬や麻酔
薬といった禁制・規制物質を、蒸気の放出及びこれらの
物質に関連する粒子を検出することによって、効果的に
検出するシステムを提供する。蒸気の放出及び粒子は、
人が身につけていたり、隠し持っていたり、荷物の中に
隠している物質からも、又特定物質を取り扱った人に付
着している残留物からも発生する。本発明は、感度の高
さと及び多くの物質に対して、幅広い選択性を装置に与
える。感度の高さと選択性は、独自の試料採取手段及び
試料の体積を減じる一方で、試料の濃度を高める多段階
予備濃縮器と気化器を用いることで達成され、それ故大
きな体積の試料を短い捕集時間で処理することが可能と
なった。本装置は、自己キャリブレーション及び自己診
断工程の為に、コンピューター制御、データ処理装置を
使用することによって達成された、高い信頼性を備えて
いる。更に本装置は、コンピューターのプログラムを変
えることによって、異なる化学的物理的特徴を有する爆
薬、禁制・規制化学薬品及び麻薬、麻酔薬に対する幅広
い検出が可能な点で、高い融通性を備える。装置全体を
ソフトウェア管理のもとに置いているので、更に融通性
のある装置及び組み替えの容易な装置となった。
【００１６】本発明は、高いスループットで人を処理す
ることが要求される場所で、幅広く様々な適用性を持
つ。空港では、爆薬及び禁制・規制物質の検出は、テロ
リストの攻撃及び麻薬の密輸の発生の為、至上の重要性
を持っている。本発明は、空港のような様々な分野環境
中に於いて、非接触的、若しくは、容器等を開放しない
方法で上述の物質を素早く高い信頼性を持って検出する
ことを可能にする。本発明の装置は、隠された物質の検
出が強く必要とされる場所に適用できる。
ることが要求される場所で、幅広く様々な適用性を持
つ。空港では、爆薬及び禁制・規制物質の検出は、テロ
リストの攻撃及び麻薬の密輸の発生の為、至上の重要性
を持っている。本発明は、空港のような様々な分野環境
中に於いて、非接触的、若しくは、容器等を開放しない
方法で上述の物質を素早く高い信頼性を持って検出する
ことを可能にする。本発明の装置は、隠された物質の検
出が強く必要とされる場所に適用できる。
【００１７】
【実施例】本発明を説明する目的で、目下好ましい形態
を図示するが、しかし本発明は、ここに示す図によって
詳細な配列や手段を限定されるものではないことを理解
されたい。本発明の爆薬検出スクリーニング装置は、爆
薬、化学薬品、その他麻薬、麻酔薬等禁制・規制物質の
検出を、これらの物質から発せられる蒸気或いは関連す
る微粒子を検出することによって行うようデザインされ
ている。これら物質は、空港のような高い確率で発見さ
れる且つ／又は無防備状態である環境中で、人の体に身
に付けられていたり、その人の荷物に入れられたりして
隠されていると考えられるいかなる要求レベルに於いて
も、非接触的、若しくは、容器等を開放しない方法で、
しかも人や荷物の自由な通行を妨げないように、これら
の物質を検出する必要性がある。本装置は、試料採取手
段、第１、第２試料捕集分析装置、及び制御、データ処
理装置から成る集積装置である。
を図示するが、しかし本発明は、ここに示す図によって
詳細な配列や手段を限定されるものではないことを理解
されたい。本発明の爆薬検出スクリーニング装置は、爆
薬、化学薬品、その他麻薬、麻酔薬等禁制・規制物質の
検出を、これらの物質から発せられる蒸気或いは関連す
る微粒子を検出することによって行うようデザインされ
ている。これら物質は、空港のような高い確率で発見さ
れる且つ／又は無防備状態である環境中で、人の体に身
に付けられていたり、その人の荷物に入れられたりして
隠されていると考えられるいかなる要求レベルに於いて
も、非接触的、若しくは、容器等を開放しない方法で、
しかも人や荷物の自由な通行を妨げないように、これら
の物質を検出する必要性がある。本装置は、試料採取手
段、第１、第２試料捕集分析装置、及び制御、データ処
理装置から成る集積装置である。
【００１８】第１の態様に於いて、試料採取手段（サン
プリング手段）は、その内部で発生させた空気流が、試
料室を通り抜ける人や物体から発せられる蒸気又はそれ
らに付着している微粒子を掃き集め、捕集区域へ送る空
気流を発生させる様に構成された試料室ポータルであ
る。このポータルについては、１９８９年６月９日出願
の米国特許出願３６４，６６３号、１９８９年１２月８
日出願の米国特許出願４４７，７２４号により詳細に記
述されている。この試料室ポータルは、高い信用性、信
頼度をもって上記物質の存在を検出することが可能であ
るように、発散した蒸気や微粒子を十分な高濃度で捕獲
するようデザインされている。試料空気は何度も循環し
ていて、試料採取時に少量が抜き取られる。試料採取時
又は試料採取期間と一般的に言われる時間に、外部空気
ポンプ又はファン装置が採取した一定量の空気試料（空
気サンプル）を第１及び第２の試料捕集分析装置へ送り
込む。
プリング手段）は、その内部で発生させた空気流が、試
料室を通り抜ける人や物体から発せられる蒸気又はそれ
らに付着している微粒子を掃き集め、捕集区域へ送る空
気流を発生させる様に構成された試料室ポータルであ
る。このポータルについては、１９８９年６月９日出願
の米国特許出願３６４，６６３号、１９８９年１２月８
日出願の米国特許出願４４７，７２４号により詳細に記
述されている。この試料室ポータルは、高い信用性、信
頼度をもって上記物質の存在を検出することが可能であ
るように、発散した蒸気や微粒子を十分な高濃度で捕獲
するようデザインされている。試料空気は何度も循環し
ていて、試料採取時に少量が抜き取られる。試料採取時
又は試料採取期間と一般的に言われる時間に、外部空気
ポンプ又はファン装置が採取した一定量の空気試料（空
気サンプル）を第１及び第２の試料捕集分析装置へ送り
込む。
【００１９】第２の態様では、試料採取手段は携帯ワン
ドである。携帯ワンドは、人又は物体の特定の部分（ａ
ｒｅａ）から空気試料を採集したり、人や物体から微粒
子を吸引して、周囲の環境による試料の汚染を防ぎつ
つ、分析のために空気試料へ微粒子物質を導入するため
の試料採取手段である。携帯ワンドは、棒の取り入れ口
にある回転ブラシより成る。回転ブラシは、効果的に人
や対象物に付着しているいかなる微粒子物質も、基本装
置中の真空ファンによって生成された空気流の中に吸い
込む。携帯ワンドは、人や物体と共に実質的に気密を形
成するように、独特にデザインされている。
ドである。携帯ワンドは、人又は物体の特定の部分（ａ
ｒｅａ）から空気試料を採集したり、人や物体から微粒
子を吸引して、周囲の環境による試料の汚染を防ぎつ
つ、分析のために空気試料へ微粒子物質を導入するため
の試料採取手段である。携帯ワンドは、棒の取り入れ口
にある回転ブラシより成る。回転ブラシは、効果的に人
や対象物に付着しているいかなる微粒子物質も、基本装
置中の真空ファンによって生成された空気流の中に吸い
込む。携帯ワンドは、人や物体と共に実質的に気密を形
成するように、独特にデザインされている。
【００２０】蒸気及び、又は微粒子を含んでいる空気試
料は、次に第１及び第２の試料捕集分析装置に運ばれ
る。第３の態様では、試料捕集手段は、自動化された荷
物／小包試料採取室である。自動化された荷物／小包試
料採取室は、物体を取り囲む空気試料を集めたり、物体
の全ての露出表面から微粒子物質を取り除き、空気試料
にその微粒子物質を導入するための試料採取手段であ
る。
料は、次に第１及び第２の試料捕集分析装置に運ばれ
る。第３の態様では、試料捕集手段は、自動化された荷
物／小包試料採取室である。自動化された荷物／小包試
料採取室は、物体を取り囲む空気試料を集めたり、物体
の全ての露出表面から微粒子物質を取り除き、空気試料
にその微粒子物質を導入するための試料採取手段であ
る。
【００２１】自動化荷物／小包試料採取室は、断面が長
方形の開口部をもつ端部からなるトンネル状の形をして
いる。典型的なものは、荷物／小包試料採取室の大きさ
は、現在空港で使用されている荷物透視用のＸ線装置程
度の大きさになるであろう。 自動化荷物／小包試料採
取室は、上記したトンネル内で鞄や小包を搬送するのに
使用されるコンベアベルトの上方に配置されるか、又自
動化荷物／小包試料採取室は、トンネル内を移動する物
体の全ての表面上をブラシがけする少なくとも４つのサ
ンプリングヘッドを備える。
方形の開口部をもつ端部からなるトンネル状の形をして
いる。典型的なものは、荷物／小包試料採取室の大きさ
は、現在空港で使用されている荷物透視用のＸ線装置程
度の大きさになるであろう。 自動化荷物／小包試料採
取室は、上記したトンネル内で鞄や小包を搬送するのに
使用されるコンベアベルトの上方に配置されるか、又自
動化荷物／小包試料採取室は、トンネル内を移動する物
体の全ての表面上をブラシがけする少なくとも４つのサ
ンプリングヘッドを備える。
【００２２】これらのサンプリングヘッドは、物体の露
出表面を掃き取る為の回転ブラシを含んでおり又、物体
から発散するいかなる蒸気、微粒子をもサンプル空気の
中に導入する。蒸気及び又は微粒子を含む空気の一定の
サンプル量は、その後、第１及び第２試料捕集、分析の
為の装置に送られる。試料手段が複数あることは、短い
時間内に、周囲の空気の一兆分の一くらいの低い濃度の
蒸気や微粒子物質が存在する時、蒸気及び、又は微粒子
物質を採集し、第１、第２試料捕集分析装置に送ること
を可能ならしめる。
出表面を掃き取る為の回転ブラシを含んでおり又、物体
から発散するいかなる蒸気、微粒子をもサンプル空気の
中に導入する。蒸気及び又は微粒子を含む空気の一定の
サンプル量は、その後、第１及び第２試料捕集、分析の
為の装置に送られる。試料手段が複数あることは、短い
時間内に、周囲の空気の一兆分の一くらいの低い濃度の
蒸気や微粒子物質が存在する時、蒸気及び、又は微粒子
物質を採集し、第１、第２試料捕集分析装置に送ること
を可能ならしめる。
【００２３】第１及び第２の捕集分析装置は、上述した
ような物質の特別な種類の物質と関係する粒子及びそれ
らから発散された蒸気を採集するために用いられる装置
である。第１試料採取分析装置は、採集された微粒子を
分析のために第１蒸気試料に変換する試料採集器及び、
蒸発器である。分析の為の第１蒸気試料は、ガスクロマ
トグラフ／電子捕獲検出器又はイオン流動性分光器のい
ずれか、或いは両方でもよしとする高速反応型の化学分
析器に送られる。好ましい態様では、イオン流動性分光
器を化学分析器として使用している。第２の試料捕集分
析装置は、試料の体積を減じ、試料の濃度を高める一連
の工程を通して濃縮された試料を、ガスクロマトグラフ
／電子捕獲検出器又はイオン流動性分光器のいずれか、
又はその両方でもよしとする高速反応型の化学分析器に
送る捕集器及び分析装置である。
ような物質の特別な種類の物質と関係する粒子及びそれ
らから発散された蒸気を採集するために用いられる装置
である。第１試料採取分析装置は、採集された微粒子を
分析のために第１蒸気試料に変換する試料採集器及び、
蒸発器である。分析の為の第１蒸気試料は、ガスクロマ
トグラフ／電子捕獲検出器又はイオン流動性分光器のい
ずれか、或いは両方でもよしとする高速反応型の化学分
析器に送られる。好ましい態様では、イオン流動性分光
器を化学分析器として使用している。第２の試料捕集分
析装置は、試料の体積を減じ、試料の濃度を高める一連
の工程を通して濃縮された試料を、ガスクロマトグラフ
／電子捕獲検出器又はイオン流動性分光器のいずれか、
又はその両方でもよしとする高速反応型の化学分析器に
送る捕集器及び分析装置である。
【００２４】好ましい態様中では、ガスクロマトグラフ
／電子捕獲検出器が、化学分析器として用いられる。こ
の操作の基本方針は、選択された吸着部材への試料の吸
着とそれに続く選択的な熱脱着である。この工程は、空
気試料の体積を減少させ、試料濃度を高める一連の工程
を繰り返す。
／電子捕獲検出器が、化学分析器として用いられる。こ
の操作の基本方針は、選択された吸着部材への試料の吸
着とそれに続く選択的な熱脱着である。この工程は、空
気試料の体積を減少させ、試料濃度を高める一連の工程
を繰り返す。
【００２５】この予備濃縮工程が完了するとその精製さ
れた試料材料は上述の装置で分析される。この分析で
は、様々な物質を同定し、その存在量を決定する。制御
装置は、主な目的が特定物質の存在を報告すること、そ
して必要ならばその存在量をも報告する制御データ処理
装置である。本装置はまた、物質のバックグランドレベ
ルと警戒レベルを区別することができる。
れた試料材料は上述の装置で分析される。この分析で
は、様々な物質を同定し、その存在量を決定する。制御
装置は、主な目的が特定物質の存在を報告すること、そ
して必要ならばその存在量をも報告する制御データ処理
装置である。本装置はまた、物質のバックグランドレベ
ルと警戒レベルを区別することができる。
【００２６】この装置はまた、マイクロプロセッサー又
はデジタルコンピューターにより駆動する自動制御手段
により、全装置の操作を制御する。この制御装置は、モ
ジュラー化されたプログラミング技法により、いろいろ
な物質を検出するために簡単に再プログラムされる。図
１Ａには、本願発明の爆薬検出スクリーニング装置１０
のブロックダイヤグラムが示されている。図に示されて
いるように、爆薬検出スクリーニング装置は試料採集手
段２０、微粒子採集器及び検出器３５から成る第１試料
捕集分析装置３０、蒸気採集器及び検出器４５からなる
第２試料捕集分析装置４０、及び装置操作の全てのフェ
ーズを制御する制御、データ処理装置５０から成る。
はデジタルコンピューターにより駆動する自動制御手段
により、全装置の操作を制御する。この制御装置は、モ
ジュラー化されたプログラミング技法により、いろいろ
な物質を検出するために簡単に再プログラムされる。図
１Ａには、本願発明の爆薬検出スクリーニング装置１０
のブロックダイヤグラムが示されている。図に示されて
いるように、爆薬検出スクリーニング装置は試料採集手
段２０、微粒子採集器及び検出器３５から成る第１試料
捕集分析装置３０、蒸気採集器及び検出器４５からなる
第２試料捕集分析装置４０、及び装置操作の全てのフェ
ーズを制御する制御、データ処理装置５０から成る。
【００２７】微粒子採集器及び検出器３５（ＰＣＡ
Ｄ）、はサンプル採集器及び蒸気化器ＳＣＡＶ及びガス
クロマトグラフ／電子捕獲検出器又は、イオン移動スペ
クトロメーター又はその両方でありうる化学分析器を含
む。ＰＣＡＤ３５の主要な機能は、目的とする化学化合
物の試料採取手段によって採取した、空気試料の微粒子
を採集及び分析することにある。
Ｄ）、はサンプル採集器及び蒸気化器ＳＣＡＶ及びガス
クロマトグラフ／電子捕獲検出器又は、イオン移動スペ
クトロメーター又はその両方でありうる化学分析器を含
む。ＰＣＡＤ３５の主要な機能は、目的とする化学化合
物の試料採取手段によって採取した、空気試料の微粒子
を採集及び分析することにある。
【００２８】主要な機能は、ＳＣＡＶ中で、粒子を捕集
し且つそれを蒸気に変換し、以後分析のために化学分析
器にその蒸気を供給する第１の捕集と変換操作とによっ
て達成される。微粒子物質の採集及びその微粒子物質の
蒸気化に於いては、解決されなければならないいろいろ
な問題がある。第１の問題は、目的とする微粒子の採集
である。
し且つそれを蒸気に変換し、以後分析のために化学分析
器にその蒸気を供給する第１の捕集と変換操作とによっ
て達成される。微粒子物質の採集及びその微粒子物質の
蒸気化に於いては、解決されなければならないいろいろ
な問題がある。第１の問題は、目的とする微粒子の採集
である。
【００２９】いろいろな化合物の微粒子は、いろいろな
大きさを持っており、故に異なった大きさの採集要素が
利用されなければならない。加えてその微粒子は、水蒸
気やほこりの様なより大きな粒子に付着している可能性
がある。特定の空気体積中に、多くのタイプの微粒子が
含まれている可能性があり、採集要素は目的の微粒子だ
けを選択的に吸着するようなものでなければならない。
本発明は、大きさの変化するフィルターメッシュ要素又
はいろいろな微粒子を吸着するためのフィルター要素
に、隣接、又はフィルター要素上にある複数の吸着材料
を使用している。
大きさを持っており、故に異なった大きさの採集要素が
利用されなければならない。加えてその微粒子は、水蒸
気やほこりの様なより大きな粒子に付着している可能性
がある。特定の空気体積中に、多くのタイプの微粒子が
含まれている可能性があり、採集要素は目的の微粒子だ
けを選択的に吸着するようなものでなければならない。
本発明は、大きさの変化するフィルターメッシュ要素又
はいろいろな微粒子を吸着するためのフィルター要素
に、隣接、又はフィルター要素上にある複数の吸着材料
を使用している。
【００３０】第２の問題は、捕集された微粒子が蒸気化
されなければならないということである。蒸気化工程
は、非常に重要で複雑な工程である。それぞれ微粒子
は、異なる蒸気化温度を持っており、故に蒸気化温度は
目的の微粒子を効果的に蒸気化し、目標微粒子中の目的
とする分子に過度の熱ダメージを与えないようにするよ
うに、精密に制御されなければならない。
されなければならないということである。蒸気化工程
は、非常に重要で複雑な工程である。それぞれ微粒子
は、異なる蒸気化温度を持っており、故に蒸気化温度は
目的の微粒子を効果的に蒸気化し、目標微粒子中の目的
とする分子に過度の熱ダメージを与えないようにするよ
うに、精密に制御されなければならない。
【００３１】遭遇する第３の問題は、濃縮の問題であ
る。最もよい分析の結果をもたらすためには、特定の体
積の空気中の微粒子の濃度をできるだけ高くしなければ
ならない。それ故に、蒸気化工程は、化学分析器に蒸気
化されたサンプルを注入するために利用されるキャリア
ガスの利用と結合される。これらの問題の解決と、及び
本発明において解決される他の問題については、ＳＣＡ
Ｖの詳細な記載の中でより十分に議論される。
る。最もよい分析の結果をもたらすためには、特定の体
積の空気中の微粒子の濃度をできるだけ高くしなければ
ならない。それ故に、蒸気化工程は、化学分析器に蒸気
化されたサンプルを注入するために利用されるキャリア
ガスの利用と結合される。これらの問題の解決と、及び
本発明において解決される他の問題については、ＳＣＡ
Ｖの詳細な記載の中でより十分に議論される。
【００３２】蒸気採集器及び検出器４５、ＶＣＡＤは、
試料採集器及び予備濃縮器、ＳＣＡＰ、及びガスクロマ
トグラフ／電子捕獲検出器又はイオン流動性分光器のい
ずれか又はその両方である化学分析器を含む。ＶＣＡＤ
４５の主要な機能は、サンプル空気を目標の蒸気のため
に採集し、予備濃縮し、分析することである。この機能
は、ＳＣＡＰ中において、目標分子を集め、予備濃縮
し、次に分析のためにその蒸気を化学分析器に送る、最
初に行われる選択的な採集と予備濃縮によって達成され
る。
試料採集器及び予備濃縮器、ＳＣＡＰ、及びガスクロマ
トグラフ／電子捕獲検出器又はイオン流動性分光器のい
ずれか又はその両方である化学分析器を含む。ＶＣＡＤ
４５の主要な機能は、サンプル空気を目標の蒸気のため
に採集し、予備濃縮し、分析することである。この機能
は、ＳＣＡＰ中において、目標分子を集め、予備濃縮
し、次に分析のためにその蒸気を化学分析器に送る、最
初に行われる選択的な採集と予備濃縮によって達成され
る。
【００３３】分析のための蒸気体物質の採集室中で、遭
遇する２つの主要な問題がある。遭遇する第１の問題
は、空気サンプル中の目標蒸気の濃度が低いという問題
である。試料採取室ポータル、携帯ワンド、自動化荷物
／小包試料採取室中で採集されたいかなる特定のサンプ
ル空気中でも、目標の蒸気の濃度は低くなる。それ故
に、１つの濃縮段階中でのＳＣＡＰは、目標としない蒸
気を捨てている間、選択的に目標の蒸気を濃縮して濃縮
サンプルとする。
遇する２つの主要な問題がある。遭遇する第１の問題
は、空気サンプル中の目標蒸気の濃度が低いという問題
である。試料採取室ポータル、携帯ワンド、自動化荷物
／小包試料採取室中で採集されたいかなる特定のサンプ
ル空気中でも、目標の蒸気の濃度は低くなる。それ故
に、１つの濃縮段階中でのＳＣＡＰは、目標としない蒸
気を捨てている間、選択的に目標の蒸気を濃縮して濃縮
サンプルとする。
【００３４】遭遇する第２の問題は、目標蒸気中の分子
に対する熱によるダメージの問題である。濃縮工程は、
目標の蒸気の吸着及びそれに引き続く脱着を伴う。この
工程は、吸収材料から目標の蒸気を脱着するために、あ
る程度の熱を必要とする。もしも必要以上の熱が用いら
れるならば、目標の蒸気中の分子は、破壊又は不当に細
分化されうるし、もしも過度に少量の熱が用いられた場
合、目標の蒸気は脱着されないであろう。他と同様に、
これらの問題の解決は、ＶＣＡＤの詳細な記述中で議論
される。
に対する熱によるダメージの問題である。濃縮工程は、
目標の蒸気の吸着及びそれに引き続く脱着を伴う。この
工程は、吸収材料から目標の蒸気を脱着するために、あ
る程度の熱を必要とする。もしも必要以上の熱が用いら
れるならば、目標の蒸気中の分子は、破壊又は不当に細
分化されうるし、もしも過度に少量の熱が用いられた場
合、目標の蒸気は脱着されないであろう。他と同様に、
これらの問題の解決は、ＶＣＡＤの詳細な記述中で議論
される。
【００３５】図１Ｂは、装置１０全体のより詳細なダイ
ヤグラムを描き出す。制御装置５０は、装置１０の全操
作を制御する格納されたデジタルプログラムを駆動させ
る処理装置５１、処理器５１と装置１０の残りの構成物
との間のインターフェースであるプロセス制御モジュー
ル５３、及び採集結果の読み取り及び装置１０の状態、
又は現在のステータスを与える表示器５５を含む。
ヤグラムを描き出す。制御装置５０は、装置１０の全操
作を制御する格納されたデジタルプログラムを駆動させ
る処理装置５１、処理器５１と装置１０の残りの構成物
との間のインターフェースであるプロセス制御モジュー
ル５３、及び採集結果の読み取り及び装置１０の状態、
又は現在のステータスを与える表示器５５を含む。
【００３６】作動器及びインターフェースユニットモジ
ュール６０は、処理装置５１からの制御シグナルを装置
１０によって用いられる、いろいろな作動器を操作する
電気信号に変換する、複数の制御ユニットの集合体（ｃ
ｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）である。電源装置７０は、電源と
して装置１０の全ての構成要素によって利用される。電
源装置７０は、制御装置５０、アクチュエター及びイン
ターフェースユニット６０、ＰＣＡＤ３５、及びＶＣＡ
Ｄ４５にパワーを供給する。加えて図１Ｂは、ＰＣＡＤ
３５及びＶＣＡＤ４５と共に用いられる、いろいろな分
析器８０及び９０の使用を描き出す。図１Ｂに描かれて
いるように、ＰＣＡＤ３５はイオン流動性分光器とガス
クロマトグラフ／電子捕獲検出器の結合体８０に連結し
ている。
ュール６０は、処理装置５１からの制御シグナルを装置
１０によって用いられる、いろいろな作動器を操作する
電気信号に変換する、複数の制御ユニットの集合体（ｃ
ｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）である。電源装置７０は、電源と
して装置１０の全ての構成要素によって利用される。電
源装置７０は、制御装置５０、アクチュエター及びイン
ターフェースユニット６０、ＰＣＡＤ３５、及びＶＣＡ
Ｄ４５にパワーを供給する。加えて図１Ｂは、ＰＣＡＤ
３５及びＶＣＡＤ４５と共に用いられる、いろいろな分
析器８０及び９０の使用を描き出す。図１Ｂに描かれて
いるように、ＰＣＡＤ３５はイオン流動性分光器とガス
クロマトグラフ／電子捕獲検出器の結合体８０に連結し
ている。
【００３７】係る態様では、イオン流動性分光器のみが
用いられるが、ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出器が
代わりに利用されることも可能であり、その両方の結合
したものを利用することも可能である。ＶＣＡＤ４５
は、ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出器とイオン流動
性分光器の結合体９０に連結されている。
用いられるが、ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出器が
代わりに利用されることも可能であり、その両方の結合
したものを利用することも可能である。ＶＣＡＤ４５
は、ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出器とイオン流動
性分光器の結合体９０に連結されている。
【００３８】好ましい態様中では、ガスクロマトグラフ
／電子捕獲検出器のみが用いられているが、代わりにイ
オン流動性分光器を利用することも可能であり、又その
２つの結合したものを利用することも可能である。１つ
以上の電子捕獲検出器を１つのガスクロマトグラフと共
に用いることも可能であることを、注意しておくことも
重要である。もしも多数の電子捕獲検出器が用いられる
ならば、それらはカスケードに連結することもできる。
／電子捕獲検出器のみが用いられているが、代わりにイ
オン流動性分光器を利用することも可能であり、又その
２つの結合したものを利用することも可能である。１つ
以上の電子捕獲検出器を１つのガスクロマトグラフと共
に用いることも可能であることを、注意しておくことも
重要である。もしも多数の電子捕獲検出器が用いられる
ならば、それらはカスケードに連結することもできる。
【００３９】ガスクロマトグラフは、常に検出のために
揮発性の化合物の分子を分離するのに用いられる装置で
ある。この装置は、固定吸着相を含んでいる体積によっ
て、ガス状移動相の移動を伴う分離技術を用いている。
ガスクロマトグラフィーは、主として定量分析技術とし
て用いられる。ガスクロマトグラフは典型的には、ある
イオンの存在を決定するために用いる、イオン化室であ
る電子捕獲検出器のような最終発見装置と共に用いられ
る。
揮発性の化合物の分子を分離するのに用いられる装置で
ある。この装置は、固定吸着相を含んでいる体積によっ
て、ガス状移動相の移動を伴う分離技術を用いている。
ガスクロマトグラフィーは、主として定量分析技術とし
て用いられる。ガスクロマトグラフは典型的には、ある
イオンの存在を決定するために用いる、イオン化室であ
る電子捕獲検出器のような最終発見装置と共に用いられ
る。
【００４０】イオン流動性分光器は、試料分子をイオン
化せしめ、それらが検出器に到達するまでの時間から特
定の分子種を同定する検出装置である。サンプリングチ
ャンバー人間用のサンプリングチャンバーポータルは、
人間が本チャンバーを通過して、通常の歩行速度で歩く
際に、内部の空気流で当該チャンバーを通過する人間か
らでるベーパー（蒸気状）試料及び／又は粒子状の物質
をサンプリングポートへ運び、そのポート部では分析の
ために収集がされるように設計されたポータルである。
そのチャンバーがこうした要求に合うように設計される
のに、主に三つの設計上求められる要件が存在する。第
一に、そのサンプリングチャンバーポータルは、そのチ
ャンバーを通過する人間或いは対象物を取り囲んでいる
周囲から意味のある試料（サンプル）を集めるものでな
ければならない。その第一の設計上の要求によって出さ
れた問題を解決するためには、そのサンプリングチャン
バーは、気持ち良く普通の大きさの個々の人間がそのチ
ャンバーを通過するに、充分な大きさでなければならな
いとすることが必要である。それ故、そのチャンバー内
にあるかなりの量の空気が存在することになり、それは
１兆部の大気（空気）当りほんの二、三部の蒸気状物或
いは粒子状物或いはそれ以下でさえあり得るものであ
る。この希薄であるという問題に対する解決法は、個々
の人又は対象物がそのチャンバーを通過する場合、その
チャンバー中にその周囲の有意な試料が集められうる時
間の間とどまるように、充分長くそのチャンバーを設計
することである。
化せしめ、それらが検出器に到達するまでの時間から特
定の分子種を同定する検出装置である。サンプリングチ
ャンバー人間用のサンプリングチャンバーポータルは、
人間が本チャンバーを通過して、通常の歩行速度で歩く
際に、内部の空気流で当該チャンバーを通過する人間か
らでるベーパー（蒸気状）試料及び／又は粒子状の物質
をサンプリングポートへ運び、そのポート部では分析の
ために収集がされるように設計されたポータルである。
そのチャンバーがこうした要求に合うように設計される
のに、主に三つの設計上求められる要件が存在する。第
一に、そのサンプリングチャンバーポータルは、そのチ
ャンバーを通過する人間或いは対象物を取り囲んでいる
周囲から意味のある試料（サンプル）を集めるものでな
ければならない。その第一の設計上の要求によって出さ
れた問題を解決するためには、そのサンプリングチャン
バーは、気持ち良く普通の大きさの個々の人間がそのチ
ャンバーを通過するに、充分な大きさでなければならな
いとすることが必要である。それ故、そのチャンバー内
にあるかなりの量の空気が存在することになり、それは
１兆部の大気（空気）当りほんの二、三部の蒸気状物或
いは粒子状物或いはそれ以下でさえあり得るものであ
る。この希薄であるという問題に対する解決法は、個々
の人又は対象物がそのチャンバーを通過する場合、その
チャンバー中にその周囲の有意な試料が集められうる時
間の間とどまるように、充分長くそのチャンバーを設計
することである。
【００４１】第二に、感度、選択性及び分析される試料
の汚染防止のためには、集められる試料はできうる限り
通常の周囲の環境から分離せしめられなければならな
い。その第二の設計上求められることにより出された問
題を解決するためには、より大きなチャンバーを持つこ
とにより、生起される希薄であるという問題を再度検討
することが必要となる。
の汚染防止のためには、集められる試料はできうる限り
通常の周囲の環境から分離せしめられなければならな
い。その第二の設計上求められることにより出された問
題を解決するためには、より大きなチャンバーを持つこ
とにより、生起される希薄であるという問題を再度検討
することが必要となる。
【００４２】希薄であるという問題はすでにある問題で
あるので、そのチャンバーはできうる限り通常の空気と
内部の空気とが混合することにより、更に希薄になった
り或いは汚染されたりすることを防止するように、独特
の立体的配置或いは内部のエアロダイナミックな点に関
して設計されなければならない。第三の設計上必要とさ
れることは、できるだけ短い時間でできるだけ完全な形
態で、試料を集められなければならない。この第三の設
計上求められることによって与えられた問題を解決する
ためには、上記で考えた問題或いは解決法を考え、そし
てそれらの間のバランスをとることが必要である。個々
の人又は対象物が、そのチャンバー中で過ごす時間は、
意味のある試料を集めうるように充分長いものでなけれ
ばならないが、歩行者等の通行を不当に遅らせるもので
ある程長いものであってはならない。第二に、希薄であ
るという問題があるので、通常の周囲環境で汚染される
ことを防止するため、独特の手法でそのチャンバーを設
計した。そしてこの特徴あるデザイン装置は、通常の通
行の流れを妨げてはならない。それ故、その第二の問題
に対する解決法において述べた空気力学的な点は、意味
のある試料を速やかに集められるようなものでなければ
ならない。
あるので、そのチャンバーはできうる限り通常の空気と
内部の空気とが混合することにより、更に希薄になった
り或いは汚染されたりすることを防止するように、独特
の立体的配置或いは内部のエアロダイナミックな点に関
して設計されなければならない。第三の設計上必要とさ
れることは、できるだけ短い時間でできるだけ完全な形
態で、試料を集められなければならない。この第三の設
計上求められることによって与えられた問題を解決する
ためには、上記で考えた問題或いは解決法を考え、そし
てそれらの間のバランスをとることが必要である。個々
の人又は対象物が、そのチャンバー中で過ごす時間は、
意味のある試料を集めうるように充分長いものでなけれ
ばならないが、歩行者等の通行を不当に遅らせるもので
ある程長いものであってはならない。第二に、希薄であ
るという問題があるので、通常の周囲環境で汚染される
ことを防止するため、独特の手法でそのチャンバーを設
計した。そしてこの特徴あるデザイン装置は、通常の通
行の流れを妨げてはならない。それ故、その第二の問題
に対する解決法において述べた空気力学的な点は、意味
のある試料を速やかに集められるようなものでなければ
ならない。
【００４３】図２及び３には、サンプリングチャンバー
ポータル１００の側面断面図及び正面図が示されてい
る。そのサンプリングチャンバーポータル１００は、長
さ約１．８３ｍ（約６フィート）、高さ約２．１３ｍ
（約７フィート）、そして幅約０．９ｍ（約３フィー
ト）の内部容量を持つ直方体である。この大きさは、普
通の大きさの個人であって、普通の速度で歩いている人
が上記したような意味のある試料を集めるに、充分な時
間であるところの約２〜３秒間そのチャンバー１００中
にとどまることを許容するものである。直方体型のチャ
ンバー１００は、二つの壁部１０２ａ及び１０２ｂを有
しており、その壁部はそのチャンバー１００の長さだけ
あり、更にチャンバー１００は床部１０４、集束性又は
円錐型の形をした天井部１０６（その重要性について
は、後程述べる）及び屋根部１０７を有している。
ポータル１００の側面断面図及び正面図が示されてい
る。そのサンプリングチャンバーポータル１００は、長
さ約１．８３ｍ（約６フィート）、高さ約２．１３ｍ
（約７フィート）、そして幅約０．９ｍ（約３フィー
ト）の内部容量を持つ直方体である。この大きさは、普
通の大きさの個人であって、普通の速度で歩いている人
が上記したような意味のある試料を集めるに、充分な時
間であるところの約２〜３秒間そのチャンバー１００中
にとどまることを許容するものである。直方体型のチャ
ンバー１００は、二つの壁部１０２ａ及び１０２ｂを有
しており、その壁部はそのチャンバー１００の長さだけ
あり、更にチャンバー１００は床部１０４、集束性又は
円錐型の形をした天井部１０６（その重要性について
は、後程述べる）及び屋根部１０７を有している。
【００４４】歩行者の歩行がそのチャンバー１００で妨
げられないで流れるようにするため、いかなる扉も使用
されず、二つの壁１０２ａ及び１０２ｂのみが使用せし
められる。壁１０２ａ及び１０２ｂにとり付けられた手
すり（ｈａｎｄ ｒａｉｌ）１０８ａ及び１０８ｂは、
それぞれ速やかに且つ安全にそのチャンバー１００を通
過する個々の人を助けるためのものである。チャンバー
１００の床１０４は、必須の部材ではなく、その他の形
態においては、用いられていない。チャンバー１００
は、アルミニウム或いはプラスチック物質をはじめとし
た各種の物質を用いて構築することができるが、例え
ば、ポリメタクリル酸メチル樹脂又はファイバーグラス
のような透明性の物質が好ましく、そうすればチャンバ
ー１００を通行する人を観察することができる。加え
て、ビデオカメラ１０９或いは静止画用電子カメラさ
え、そのチャンバー１００を通行する人の姿をとらえ、
集められたデータと一緒に電子的に保存するのに使用さ
れることができよう。
げられないで流れるようにするため、いかなる扉も使用
されず、二つの壁１０２ａ及び１０２ｂのみが使用せし
められる。壁１０２ａ及び１０２ｂにとり付けられた手
すり（ｈａｎｄ ｒａｉｌ）１０８ａ及び１０８ｂは、
それぞれ速やかに且つ安全にそのチャンバー１００を通
過する個々の人を助けるためのものである。チャンバー
１００の床１０４は、必須の部材ではなく、その他の形
態においては、用いられていない。チャンバー１００
は、アルミニウム或いはプラスチック物質をはじめとし
た各種の物質を用いて構築することができるが、例え
ば、ポリメタクリル酸メチル樹脂又はファイバーグラス
のような透明性の物質が好ましく、そうすればチャンバ
ー１００を通行する人を観察することができる。加え
て、ビデオカメラ１０９或いは静止画用電子カメラさ
え、そのチャンバー１００を通行する人の姿をとらえ、
集められたデータと一緒に電子的に保存するのに使用さ
れることができよう。
【００４５】そのサンプリングチャンバーポータル１０
０は、空気循環式で操作せしめられ、その内部で循環し
ている空気流から取り出された唯一の空気は、サンプリ
ングポート１１８ａから分離されるによるかなりわずか
な量の空気である。内部の空気量は、内部の空気流用ガ
イド又はジェットを通して循環せしめられ、円錐型の天
井１０６の中心部に接続されている４０．６ｃｍ（約１
６インチ）×５０．８ｃｍ（約２０インチ）×１５．２
ｃｍ（約６インチ）の直方型のダクトで、天井１０６と
屋根部１０７との間に設けられた空間に導かれていると
ころの、収集用ダクト１１０により集められる。これに
より、そのチャンバー１００のあらゆる所からおおよそ
瞬間、例えば１秒程でベーパー（蒸気）及び又は粒子状
の試料をサンプリングポート１１８ａに運ぶことができ
る、制御された大量の循環空気流にすることができる。
０は、空気循環式で操作せしめられ、その内部で循環し
ている空気流から取り出された唯一の空気は、サンプリ
ングポート１１８ａから分離されるによるかなりわずか
な量の空気である。内部の空気量は、内部の空気流用ガ
イド又はジェットを通して循環せしめられ、円錐型の天
井１０６の中心部に接続されている４０．６ｃｍ（約１
６インチ）×５０．８ｃｍ（約２０インチ）×１５．２
ｃｍ（約６インチ）の直方型のダクトで、天井１０６と
屋根部１０７との間に設けられた空間に導かれていると
ころの、収集用ダクト１１０により集められる。これに
より、そのチャンバー１００のあらゆる所からおおよそ
瞬間、例えば１秒程でベーパー（蒸気）及び又は粒子状
の試料をサンプリングポート１１８ａに運ぶことができ
る、制御された大量の循環空気流にすることができる。
【００４６】円錐型の天井１０６は、サンプル空気のた
めの逆ロート型の形状を形成して試料を集めるのに役立
ち、そのロート型の形状は、サンプルを集めるためのよ
り小さな断面部を横切る比較的大量の空気を濃縮するの
に役立つ。低い圧力の動的な帯域が、四つの排気用ファ
ン（そのうち二つは図２に１１４及び１１４ａとして示
されている）により、その空気は収集用ダクト１１０を
通して天井部の集合室（プレヌム、ｐｌｅｎｕｍ）に集
められた時、収集ダクト１１０の部分に形成せしめられ
る。チャンバー１００の各コーナーには、約１５ｃｍ
（６インチ）の直径のカラム１１２ａ−ｄがある。四つ
のカラム１１２ａ−ｄのそれぞれは、チャンバー１００
中に垂直に設けられ、床１０４から天井１０６まで伸び
ている。各カラム１１２ａ−ｄは、チャンバー１００の
中心に向けて空気流を４５度の角度で導くため、長さ約
３０ｃｍ（１フィート）で、幅約１ｃｍ（半インチ）
で、内部の案内用の空間（図示されていない）は、約４
ｃｍ（１インチ半）である、六個のスロットを有してい
る。
めの逆ロート型の形状を形成して試料を集めるのに役立
ち、そのロート型の形状は、サンプルを集めるためのよ
り小さな断面部を横切る比較的大量の空気を濃縮するの
に役立つ。低い圧力の動的な帯域が、四つの排気用ファ
ン（そのうち二つは図２に１１４及び１１４ａとして示
されている）により、その空気は収集用ダクト１１０を
通して天井部の集合室（プレヌム、ｐｌｅｎｕｍ）に集
められた時、収集ダクト１１０の部分に形成せしめられ
る。チャンバー１００の各コーナーには、約１５ｃｍ
（６インチ）の直径のカラム１１２ａ−ｄがある。四つ
のカラム１１２ａ−ｄのそれぞれは、チャンバー１００
中に垂直に設けられ、床１０４から天井１０６まで伸び
ている。各カラム１１２ａ−ｄは、チャンバー１００の
中心に向けて空気流を４５度の角度で導くため、長さ約
３０ｃｍ（１フィート）で、幅約１ｃｍ（半インチ）
で、内部の案内用の空間（図示されていない）は、約４
ｃｍ（１インチ半）である、六個のスロットを有してい
る。
【００４７】カラム１１２ａ−ｄを通しての空気の流れ
は、四個の独立のファン（そのうちの二つは、図２にフ
ァン１１４及び１１４ａとして示してある）によって作
り出される。四つのファンは、円錐型の天井１０６の上
側で外側の屋根１０７の下側のチャンバー中に設けられ
ている。各ファンは、カラム１１２ａ−ｄのうちの一つ
に接続され、各カラム１１２ａ−ｄに、２７ｍ 3 /min
（１０００ＣＦＭ）の空気を送っている。そのファンの
吸入部は、そのファンが場所を占めているところと同じ
空間中に設けられている、共通の集合室（プレヌム）に
向けて開けられている。これらの内側に向けての垂直な
空気ジェット１１３ａ−ｄに加えて、床１０４に沿い、
そして壁１０２ａ及び１０２ｂに対向して設けられてい
る、側面の空気流用パイプ１１６ａ及び１１６ｂに局在
化せしめられている二つの上側に向いた空気ガイド、或
いはジェットがある。この側部の空気流用パイプ１１６
ａ及び１１６ｂは、カラム１１２ａ−ｄに接続せしめら
れ、それから空気を受け取っている。それぞれの側部空
気流用パイプ１１６ａ及び１１６ｂには、図２に示され
ているように４５度の角度でチャンバーの中心部に向け
てあり、且つ各パイプの中心部に設けられている約１ｃ
ｍ（半インチ）×約３０ｃｍ（１２インチ）の空気用ス
ロット（そのうちの一つは、１１７ａとして示されてい
る）がある。カラム１１２ａ−ｄ及び側部空気流用パイ
プ１１６ａ及び１１６ｂにより作り出される空気流の効
果が合わさって、チャンバー１００の中心部に動的な高
い圧力領域が作り出される。収集用ダクト１１０を通し
て空気を吸引する循環用ファンは、チャンバー１００内
で動的な低い圧力の帯域を作り出し、それは収集用ダク
ト１１０に対して、正味の空気の流れを作り出す。この
空気の流れは、チャンバーを通過する人又は対象物と接
触してきた流れである。空気サンプルを円錐型の天井１
０６を通し、且つその収集用ダクト１１０中へ排出する
ことにより作り出される高い圧力領域と低い圧力領域
は、大気状態をバランスさせる作用を持ち、それは外部
からの空気がチャンバー１００中に入ってきたり、或い
はチャンバーから出てゆく空気量を大変少なくする。基
本的には、高い圧力領域は空気がチャンバー１００中に
入ってくることを防止している。動いている空気の大部
分は、収集用ダクト１１０を通し、且つ共通のプレヌム
中に行き、そのプレヌム中で再度四つのファンによっ
て、チャンバー１００の内部空気として再循環せしめら
れる。再循環せしめられる空気の一部は、サンプリング
ポート１１８ａを通して集められ、そのサンプリングポ
ート１１８ａは、パイプ１１８の開いた末端部であり、
そのパイプ１１８はチャンバーから次の処理状能へ選択
された試料を移動せしめるために用いられている；即
ち、前もって濃縮し、気化することであり、それは後程
説明する。現在用いられているパイプ１１８は、ＡＢＳ
プラスチックから作られているが、ステンレススチール
のようないかなる適切なパイプ用物質も使用することが
できる。
は、四個の独立のファン（そのうちの二つは、図２にフ
ァン１１４及び１１４ａとして示してある）によって作
り出される。四つのファンは、円錐型の天井１０６の上
側で外側の屋根１０７の下側のチャンバー中に設けられ
ている。各ファンは、カラム１１２ａ−ｄのうちの一つ
に接続され、各カラム１１２ａ−ｄに、２７ｍ 3 /min
（１０００ＣＦＭ）の空気を送っている。そのファンの
吸入部は、そのファンが場所を占めているところと同じ
空間中に設けられている、共通の集合室（プレヌム）に
向けて開けられている。これらの内側に向けての垂直な
空気ジェット１１３ａ−ｄに加えて、床１０４に沿い、
そして壁１０２ａ及び１０２ｂに対向して設けられてい
る、側面の空気流用パイプ１１６ａ及び１１６ｂに局在
化せしめられている二つの上側に向いた空気ガイド、或
いはジェットがある。この側部の空気流用パイプ１１６
ａ及び１１６ｂは、カラム１１２ａ−ｄに接続せしめら
れ、それから空気を受け取っている。それぞれの側部空
気流用パイプ１１６ａ及び１１６ｂには、図２に示され
ているように４５度の角度でチャンバーの中心部に向け
てあり、且つ各パイプの中心部に設けられている約１ｃ
ｍ（半インチ）×約３０ｃｍ（１２インチ）の空気用ス
ロット（そのうちの一つは、１１７ａとして示されてい
る）がある。カラム１１２ａ−ｄ及び側部空気流用パイ
プ１１６ａ及び１１６ｂにより作り出される空気流の効
果が合わさって、チャンバー１００の中心部に動的な高
い圧力領域が作り出される。収集用ダクト１１０を通し
て空気を吸引する循環用ファンは、チャンバー１００内
で動的な低い圧力の帯域を作り出し、それは収集用ダク
ト１１０に対して、正味の空気の流れを作り出す。この
空気の流れは、チャンバーを通過する人又は対象物と接
触してきた流れである。空気サンプルを円錐型の天井１
０６を通し、且つその収集用ダクト１１０中へ排出する
ことにより作り出される高い圧力領域と低い圧力領域
は、大気状態をバランスさせる作用を持ち、それは外部
からの空気がチャンバー１００中に入ってきたり、或い
はチャンバーから出てゆく空気量を大変少なくする。基
本的には、高い圧力領域は空気がチャンバー１００中に
入ってくることを防止している。動いている空気の大部
分は、収集用ダクト１１０を通し、且つ共通のプレヌム
中に行き、そのプレヌム中で再度四つのファンによっ
て、チャンバー１００の内部空気として再循環せしめら
れる。再循環せしめられる空気の一部は、サンプリング
ポート１１８ａを通して集められ、そのサンプリングポ
ート１１８ａは、パイプ１１８の開いた末端部であり、
そのパイプ１１８はチャンバーから次の処理状能へ選択
された試料を移動せしめるために用いられている；即
ち、前もって濃縮し、気化することであり、それは後程
説明する。現在用いられているパイプ１１８は、ＡＢＳ
プラスチックから作られているが、ステンレススチール
のようないかなる適切なパイプ用物質も使用することが
できる。
【００４８】四つのカラム１１２ａ−ｄ及び二つの側面
空気流用パイプ１１６ａ及び１１６ｂは、四つの独立し
たファンにより供給された空気を、別々のそして一定の
方向に向けられた空気ジェットの流れとして送るための
一つの実施態様を示すものである。そのファンは、ガイ
ド用の空隙又はノズルを備えた種々の形態のプレヌム又
はエアーダクトに接続され、そこに存在する空気をジェ
ット流にすることができる。加えて、ガイド用空隙又は
ノズルをも備えた区画化された中空の壁部は、ファンか
らの空気を別々で且つ一定の方向に向けられた空気のジ
ェット流にするための、それとは異なるやり方として用
いることができる。
空気流用パイプ１１６ａ及び１１６ｂは、四つの独立し
たファンにより供給された空気を、別々のそして一定の
方向に向けられた空気ジェットの流れとして送るための
一つの実施態様を示すものである。そのファンは、ガイ
ド用の空隙又はノズルを備えた種々の形態のプレヌム又
はエアーダクトに接続され、そこに存在する空気をジェ
ット流にすることができる。加えて、ガイド用空隙又は
ノズルをも備えた区画化された中空の壁部は、ファンか
らの空気を別々で且つ一定の方向に向けられた空気のジ
ェット流にするための、それとは異なるやり方として用
いることができる。
【００４９】空気流をガイド手段に供給する方法、及び
ジェット流を形成せしめる方法は、特に問題のあること
ではないが、そのジェット流の具体的な方向というもの
は大きな意味を持っている。そのサンプリングチェンバ
ー装置１００中の空気の容積をそのまま保ちながら、こ
のサンプリングチェンバー装置１００を通過する人又は
対象物を取り過ぎて来ることのできる正味の空気流を作
り出すよう、正しくジェット流の角度及び方向を保つこ
とは重要である。
ジェット流を形成せしめる方法は、特に問題のあること
ではないが、そのジェット流の具体的な方向というもの
は大きな意味を持っている。そのサンプリングチェンバ
ー装置１００中の空気の容積をそのまま保ちながら、こ
のサンプリングチェンバー装置１００を通過する人又は
対象物を取り過ぎて来ることのできる正味の空気流を作
り出すよう、正しくジェット流の角度及び方向を保つこ
とは重要である。
【００５０】手持ち式ワンド（ｗａｎｄ） 手持ち式ワンド（ハンドヘルド棒）は、個々の人又は対
象物の特定の場所からサンプル用空気を集めるため、及
び人又は対象物から粒子状物質を取り除くか、或いは粒
子状物質をサンプル用空気に入れるための装置であり、
それはサンプル用空気が通常の周囲環境からの不適切な
汚染を受けることを防止しながらされるものである。サ
ンプリングチャンバーポータルは、個々の人の周囲を取
り巻くベーパーを集めたり、人からの粒子を掃き寄せる
一方、手持ち式ワンドは、個人又は対象体の特定のとこ
ろからベーパー或いは粒子状の物質を含んでいる、より
濃縮せしめられたサンプル用空気を集めるものである。
象物の特定の場所からサンプル用空気を集めるため、及
び人又は対象物から粒子状物質を取り除くか、或いは粒
子状物質をサンプル用空気に入れるための装置であり、
それはサンプル用空気が通常の周囲環境からの不適切な
汚染を受けることを防止しながらされるものである。サ
ンプリングチャンバーポータルは、個々の人の周囲を取
り巻くベーパーを集めたり、人からの粒子を掃き寄せる
一方、手持ち式ワンドは、個人又は対象体の特定のとこ
ろからベーパー或いは粒子状の物質を含んでいる、より
濃縮せしめられたサンプル用空気を集めるものである。
【００５１】図４を見ると、そこには手持ち式ワンド２
００の下面図が示してある。手持ち式ワンドは、基本的
には二つの主要な部分、頭部２１０とハンドル部２４０
からなるものである。頭部２１０及びハンドル部２４０
は、回転式ジョイント部２２３によって結合せしめられ
ており、そのジョイント部は、頭部２１０が到達し難い
ところ、或いは困難性のある角度に回転することができ
るようになしている。頭部２１０は、その頭部２１０の
入口ポート部２１８の中に配置された回転ブラシ２１２
を備えている。回転ブラシ２１２は、人又は対象物に付
着している粒子状物を掃き集め、取り去るために用いら
れる。その回転式ブラシ２１２は、駆動用ベルト２１４
によりエアータービン２１６でもって動かされている。
エアータービン２１６は、頭部２１０の出口端に対して
配置せしめられており、タービン２１６のタービンのハ
ネ上の空気の流れで駆動されている。タービン２１６を
駆動する空気の流れは、第二のサンプル収集及び分析用
サブシステムに配置された吸引用ファンによって、生起
せしめられている。この吸引ファンは、試料採取の間サ
ンプル空気を吸引するのに用いられる。試料採取の詳し
い説明は、後程詳しく説明する。サンプル空気の採取及
び吸引は、ベーパー及び粒子状物質の両方を含有してい
るサンプル空気を作り出すために一緒になされる。
００の下面図が示してある。手持ち式ワンドは、基本的
には二つの主要な部分、頭部２１０とハンドル部２４０
からなるものである。頭部２１０及びハンドル部２４０
は、回転式ジョイント部２２３によって結合せしめられ
ており、そのジョイント部は、頭部２１０が到達し難い
ところ、或いは困難性のある角度に回転することができ
るようになしている。頭部２１０は、その頭部２１０の
入口ポート部２１８の中に配置された回転ブラシ２１２
を備えている。回転ブラシ２１２は、人又は対象物に付
着している粒子状物を掃き集め、取り去るために用いら
れる。その回転式ブラシ２１２は、駆動用ベルト２１４
によりエアータービン２１６でもって動かされている。
エアータービン２１６は、頭部２１０の出口端に対して
配置せしめられており、タービン２１６のタービンのハ
ネ上の空気の流れで駆動されている。タービン２１６を
駆動する空気の流れは、第二のサンプル収集及び分析用
サブシステムに配置された吸引用ファンによって、生起
せしめられている。この吸引ファンは、試料採取の間サ
ンプル空気を吸引するのに用いられる。試料採取の詳し
い説明は、後程詳しく説明する。サンプル空気の採取及
び吸引は、ベーパー及び粒子状物質の両方を含有してい
るサンプル空気を作り出すために一緒になされる。
【００５２】問題の各種の物質のいくらかは、これらの
物質と一緒になってやって来る人又は対象物に、「付着
性残留物（ｓｔｉｃｋｙ ｒｅｓｉｄｕｅ）」又は「付
着性粒子物（ｓｔｉｃｋｙ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔ
ｅ）」として付着しているということは、重要なことで
ある。それ故にそれらを捕集するため、物理的にそれを
個々の人又は対象物から集めることが必要である。
物質と一緒になってやって来る人又は対象物に、「付着
性残留物（ｓｔｉｃｋｙ ｒｅｓｉｄｕｅ）」又は「付
着性粒子物（ｓｔｉｃｋｙ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔ
ｅ）」として付着しているということは、重要なことで
ある。それ故にそれらを捕集するため、物理的にそれを
個々の人又は対象物から集めることが必要である。
【００５３】「付着性粒子物」とは、特定の群の標的物
質からのものである、即ちプラスチック性の爆発性のも
の、例えば軍事用の高い爆発物Ｃ４、ＤＭ−１２及びＳ
ＥＭＴＥＸといったものである。これらの粒子状物は、
非常に低い蒸気圧を示すことから蒸気検出器では検知で
きないので、それらを集めることは重要である。代表的
には、これらの爆発性物は通常の爆発性のものより、１
０，０００〜１，０００，０００倍低い蒸気圧を持って
いる。それ故、もしその粒子状物それ自体が収集せしめ
られないなら、これらの爆発性のものの存在を検知する
ことは、事実上不可能である。これら特殊な爆発物は、
その爆発物と接触した場合にはそれが何であろうと粘着
性残留物がそのものの上に必ず残されるものである。こ
れらの現象の詳しい説明は、分析の項で記載する。
質からのものである、即ちプラスチック性の爆発性のも
の、例えば軍事用の高い爆発物Ｃ４、ＤＭ−１２及びＳ
ＥＭＴＥＸといったものである。これらの粒子状物は、
非常に低い蒸気圧を示すことから蒸気検出器では検知で
きないので、それらを集めることは重要である。代表的
には、これらの爆発性物は通常の爆発性のものより、１
０，０００〜１，０００，０００倍低い蒸気圧を持って
いる。それ故、もしその粒子状物それ自体が収集せしめ
られないなら、これらの爆発性のものの存在を検知する
ことは、事実上不可能である。これら特殊な爆発物は、
その爆発物と接触した場合にはそれが何であろうと粘着
性残留物がそのものの上に必ず残されるものである。こ
れらの現象の詳しい説明は、分析の項で記載する。
【００５４】サンプル空気を吸い取るために用いられる
吸入用ファンは、１．８７〜２．２９ｍ 3 /min（７０〜
８５ＣＦＭ）の流速にすることができる。この速度の流
れは、手持ち式ワンド２００が、荷物の一部の横に対し
て押し受けられた時、約２９２ｃｍ〜約３５６ｃｍ（１
１５インチ〜１４０インチ）の水を持ち上げることので
きる減圧度になり、手持ち式ワンド２００が約２．５ｃ
ｍ（１インチ）の口部を通して、通常の周囲の環境に開
かれた時、約８４ｃｍ〜約１０２ｃｍ（３３インチ〜４
０インチ）の水を持ち上げることのできる減圧度にな
る。実験によれば、この減圧度は、手持ち式ワンド２０
０が布製又はポリビニルアルコール系合成繊維であるビ
ナル（ｖｉｎａｌ）等で製造されたスーツケースを通し
て、並びに爆発物を隠すプラスチック製のバッグの側面
を通して、ベーパーを吸引することができることが判明
した。意味のあるサンプル蒸気が集められるか否かは、
当初のサンプルの濃度及び特定の容器の孔の存否に依存
している。
吸入用ファンは、１．８７〜２．２９ｍ 3 /min（７０〜
８５ＣＦＭ）の流速にすることができる。この速度の流
れは、手持ち式ワンド２００が、荷物の一部の横に対し
て押し受けられた時、約２９２ｃｍ〜約３５６ｃｍ（１
１５インチ〜１４０インチ）の水を持ち上げることので
きる減圧度になり、手持ち式ワンド２００が約２．５ｃ
ｍ（１インチ）の口部を通して、通常の周囲の環境に開
かれた時、約８４ｃｍ〜約１０２ｃｍ（３３インチ〜４
０インチ）の水を持ち上げることのできる減圧度にな
る。実験によれば、この減圧度は、手持ち式ワンド２０
０が布製又はポリビニルアルコール系合成繊維であるビ
ナル（ｖｉｎａｌ）等で製造されたスーツケースを通し
て、並びに爆発物を隠すプラスチック製のバッグの側面
を通して、ベーパーを吸引することができることが判明
した。意味のあるサンプル蒸気が集められるか否かは、
当初のサンプルの濃度及び特定の容器の孔の存否に依存
している。
【００５５】入口ポート部２１４は、固い物質、例えば
硬質プラスチック又は金属から形成されたエッジ部２２
０からなっている。これらのエッジ部２２０は、人又は
対象物上に押しつけられた時、内部のスリット状部内に
押し込まれる様にスプリングが取り付けられた機構で、
入口ポート部２１４に取り付けられている。これによっ
て、エッジ部２２０の外側の周縁部（ペリメーター，ｐ
ｅｒｉｍｅｔｅｒ）上に配置せしめられた柔らかい弾性
物質からなる、シール用エッジ２２２が対象物と接触せ
しめられ、シールされた減圧状態をつくり出し、周囲の
雰囲気によりサンプル空気が汚染されることを防ぐこと
を可能にする。
硬質プラスチック又は金属から形成されたエッジ部２２
０からなっている。これらのエッジ部２２０は、人又は
対象物上に押しつけられた時、内部のスリット状部内に
押し込まれる様にスプリングが取り付けられた機構で、
入口ポート部２１４に取り付けられている。これによっ
て、エッジ部２２０の外側の周縁部（ペリメーター，ｐ
ｅｒｉｍｅｔｅｒ）上に配置せしめられた柔らかい弾性
物質からなる、シール用エッジ２２２が対象物と接触せ
しめられ、シールされた減圧状態をつくり出し、周囲の
雰囲気によりサンプル空気が汚染されることを防ぐこと
を可能にする。
【００５６】頭部２１０は、導管２２４及び回転自在の
ジョイント部２２３を介して、ハンドル部２４０に接続
されている。前に述べたように、このジョイント部はあ
る所への頭部２１０が容易に接近できるようにするよう
な回転自在の結合部である。導管部２２４は、ハンドル
部２４０の長さを突き抜けて通っており、そこの次はフ
レキシブルになっている。それは、手持ち式ワンド２０
０を第一及び第二の試料採取、並びに分析用装置に接続
しており、集められたサンプル空気を予め濃縮及び／又
は蒸気化（これは前記したように、後程説明する）する
ための、これら分析用装置に移送するものである。パイ
プ２２４とハンドル部２４０の接続部もまた、回転自在
式の接続で動きが自由になるように構成されている。
ジョイント部２２３を介して、ハンドル部２４０に接続
されている。前に述べたように、このジョイント部はあ
る所への頭部２１０が容易に接近できるようにするよう
な回転自在の結合部である。導管部２２４は、ハンドル
部２４０の長さを突き抜けて通っており、そこの次はフ
レキシブルになっている。それは、手持ち式ワンド２０
０を第一及び第二の試料採取、並びに分析用装置に接続
しており、集められたサンプル空気を予め濃縮及び／又
は蒸気化（これは前記したように、後程説明する）する
ための、これら分析用装置に移送するものである。パイ
プ２２４とハンドル部２４０の接続部もまた、回転自在
式の接続で動きが自由になるように構成されている。
【００５７】図５を見てみると、手持ち式ワンド２００
の側面図が示されており、ハンドル部２４０の形状が良
くわかるようにされている。ハンドル部２４０は、パイ
プ２２４がそれを通して通っている主要部２４２と、使
用者がそれでもって持つグリップ部２４４とからなって
いる。コントロール用ケーブル２４６は、グリップ部２
４４を通って通っており、コントロール及びデータ処理
システム（後程説明される）から手持ち式ワンド２００
のコントロール部及び、表示部へコントロール及びシグ
ナル表示ワイヤーの全てを導いている。図６は、手持ち
式ワンド２００の上面図を示すもので、コントロールパ
ネル２４８及び表示パネル２５０をも示している。コン
トロールパネル及び表示パネルは、離れた位置から検知
スクリーニングシステムを操作するために用いられう
る。
の側面図が示されており、ハンドル部２４０の形状が良
くわかるようにされている。ハンドル部２４０は、パイ
プ２２４がそれを通して通っている主要部２４２と、使
用者がそれでもって持つグリップ部２４４とからなって
いる。コントロール用ケーブル２４６は、グリップ部２
４４を通って通っており、コントロール及びデータ処理
システム（後程説明される）から手持ち式ワンド２００
のコントロール部及び、表示部へコントロール及びシグ
ナル表示ワイヤーの全てを導いている。図６は、手持ち
式ワンド２００の上面図を示すもので、コントロールパ
ネル２４８及び表示パネル２５０をも示している。コン
トロールパネル及び表示パネルは、離れた位置から検知
スクリーニングシステムを操作するために用いられう
る。
【００５８】コントロールパネル２４８は、単一サイク
ルの機能、連続的なサイクルの機能、間隔（ポウズ）の
ある機能及び検知及びスクリーニングシステムをリセッ
トする機能を操作するために用いられるコントロールス
イッチを持っている。単一サイクル、連続サイクル及び
ポウズの機能は、標的物質を集めることと連動せしめら
れている。リセット機能は、アラーム状態後システムを
再度最初の状態に戻すために用いられる。表示パネル２
５０は、アラーム表示領域と数字表示領域とからなって
いる。アラーム表示領域は、標的物質が第一のサンプル
捕集及び分析用装置によって、或いは第二のサンプル捕
集及び分析用装置、或いはその両方によって検知されて
いるのか否かを示すのに用いられる。加えて、アラーム
表示部は、標的化合物が検知されたことをシステムの使
用者に示すオーディオアラームを有している。数字表示
領域は、通常採取された試料と関連づけられた同定され
た数値を表示するために用いられるが、アラームを発す
る試料の同定された数値を表示するのに使いられてもよ
い。 自動荷物／小包サンプリングチャンバー 自動荷物／小包サンプリングチャンバーは、対象物を取
り巻いている空気のサンプルを集めるための装置、又は
対象物の表面から粒子状物を取り出し、そしてサンプル
空気中に粒子状物を導入するための装置である。手持ち
式ワンドのように、自動荷物／小包サンプリングチャン
バーは、サンプリングチャンバーポータルよりベーパ
ー、或いは粒子状物を含んでいる空気からより濃縮され
たサンプルを集めるものである。手持ち式ワンドでの場
合のように、自動荷物／小包サンプリングチャンバー
は、対象物から直接空気のサンプルを集めるための手段
を有している。
ルの機能、連続的なサイクルの機能、間隔（ポウズ）の
ある機能及び検知及びスクリーニングシステムをリセッ
トする機能を操作するために用いられるコントロールス
イッチを持っている。単一サイクル、連続サイクル及び
ポウズの機能は、標的物質を集めることと連動せしめら
れている。リセット機能は、アラーム状態後システムを
再度最初の状態に戻すために用いられる。表示パネル２
５０は、アラーム表示領域と数字表示領域とからなって
いる。アラーム表示領域は、標的物質が第一のサンプル
捕集及び分析用装置によって、或いは第二のサンプル捕
集及び分析用装置、或いはその両方によって検知されて
いるのか否かを示すのに用いられる。加えて、アラーム
表示部は、標的化合物が検知されたことをシステムの使
用者に示すオーディオアラームを有している。数字表示
領域は、通常採取された試料と関連づけられた同定され
た数値を表示するために用いられるが、アラームを発す
る試料の同定された数値を表示するのに使いられてもよ
い。 自動荷物／小包サンプリングチャンバー 自動荷物／小包サンプリングチャンバーは、対象物を取
り巻いている空気のサンプルを集めるための装置、又は
対象物の表面から粒子状物を取り出し、そしてサンプル
空気中に粒子状物を導入するための装置である。手持ち
式ワンドのように、自動荷物／小包サンプリングチャン
バーは、サンプリングチャンバーポータルよりベーパ
ー、或いは粒子状物を含んでいる空気からより濃縮され
たサンプルを集めるものである。手持ち式ワンドでの場
合のように、自動荷物／小包サンプリングチャンバー
は、対象物から直接空気のサンプルを集めるための手段
を有している。
【００５９】図７を見てみると、自動荷物／小包サンプ
リングチャンバー３００の基本構造が示されている。自
動荷物／小包サンプリングチャンバー３００は、直方体
型で末端が開口したトンネル構造のものである。しかし
ながら、チャンバー３００の大きさは、種々の大きさと
してよいが、今日空港において用いられている荷物検査
用Ｘ線装置の大きさに適合するように選ぶのが便利であ
る。
リングチャンバー３００の基本構造が示されている。自
動荷物／小包サンプリングチャンバー３００は、直方体
型で末端が開口したトンネル構造のものである。しかし
ながら、チャンバー３００の大きさは、種々の大きさと
してよいが、今日空港において用いられている荷物検査
用Ｘ線装置の大きさに適合するように選ぶのが便利であ
る。
【００６０】この具体例では、自動荷物／小包サンプリ
ングチャンバーはおおよそ長さ１．８ｍ（６フィー
ト）、幅９６．５ｃｍ（３８インチ）、高さ８１ｃｍ
（３２インチ）のものである。自動荷物／小包サンプリ
ングチャンバー３００は、コンベヤーベルト３５０上に
設置され、そのコンベヤーベルトは、約３〜７秒（この
範囲は所望により、延長されてよい）の範囲の間試料採
取されうるように、荷物又は小包を移動する速度でその
チャンバー３００を通過せしめて、荷物又は小包を運搬
するのに用いられるものである。自動荷物／小包サンプ
リングチャンバー３００は、また少なくとも四つの自動
サンプリングヘッド３１０、３２０、３３０及び３４０
からなっており、そのヘッドはサンプル空気を集めるの
に用いられる。
ングチャンバーはおおよそ長さ１．８ｍ（６フィー
ト）、幅９６．５ｃｍ（３８インチ）、高さ８１ｃｍ
（３２インチ）のものである。自動荷物／小包サンプリ
ングチャンバー３００は、コンベヤーベルト３５０上に
設置され、そのコンベヤーベルトは、約３〜７秒（この
範囲は所望により、延長されてよい）の範囲の間試料採
取されうるように、荷物又は小包を移動する速度でその
チャンバー３００を通過せしめて、荷物又は小包を運搬
するのに用いられるものである。自動荷物／小包サンプ
リングチャンバー３００は、また少なくとも四つの自動
サンプリングヘッド３１０、３２０、３３０及び３４０
からなっており、そのヘッドはサンプル空気を集めるの
に用いられる。
【００６１】四つの自動サンプリングヘッド３１０、３
２０、３３０及び３４０は、それぞれ問題の荷物、その
他の対象物から「付着性（ｓｔｉｃｋｙ）」粒子状物を
取り出すのに用いられる回転ブラシを有している。第一
の自動サンプリングヘッド３１０は、図８に示されてい
るように、コンベヤーベルト３５０の直前のチャンバー
３００入口部に配置せしめられている。第一の自動サン
プリングヘッド３１０の入口部は、チャンバー３００の
幅全体に広がっており、回転式ブラシが穏やかに荷物又
は小包３０２の底部からベーパー又は粒子状物を掃き集
め、吸引することを、コンベヤーベルト３５０の上に押
されているようにしながらなすようにセットされてい
る。前でも述べたように、各種の問題とされる物質は、
それが接触した対象物の上に「付着性残留物（ｓｔｉｃ
ｋｙ ｒｅｓｉｄｕｅ）」を残しており、それ故対象物
から粒状物を掃き集めることが必要である。第一の自動
サンプリングヘッド３１０は、パイプ又は導管３１２を
通して、カラムプレヌム（図示されていない）にバルブ
で結合されている。第二の自動サンプリングヘッド３２
０は、チャンバー３００の入口部の内側にサンプリング
チャンバー３００のルーフにヒンジで結合せしめられて
いる。典型的なサンプリングヘッド３２０の代表例は、
図９に示してある。第二の自動サンプリングヘッド３２
０の入口部は、サンプリングチャンバー３００の幅全体
に広がっており、荷物又は小包３０２がサンプリングチ
ャンバー３００を通って移動するにつれ、その第二のサ
ンプリングヘッド３２０は、荷物又は小包３０２の上部
からベーパーを掃き集め、吸引する。第二の自動サンプ
リングヘッド３２０は、サンプリングチャンバー３００
のルーフ部にパラレバー（ｐａｒａｌｅｖｅｒ）アーム
３２１及び３２３の二つの対のものによって、結合せし
められている。第一及び第二のオフセットスプリング３
２５及び３２７は、荷物の通路にサンプリングヘッドを
押し付けるために、パラレバーアーム３２１及び３２３
のそれぞれのセットの間に取り付けられている。そして
それは、荷物がチャンバーを通過していくにつれて、サ
ンプリングヘッド３２０と荷物又は小包３０２の間にぴ
ったりとくっつく。オフセットスプリング３２５及び３
２７は、パラレバーアーム３２１及び３２３が上方に押
されると、荷物又は小包３０２に強く接触するように第
二の自動サンプリングヘッド３２０を保つものである。
第二の自動サンプリングヘッド３２０は、パイプ又は導
管３２２を通った共通プレヌムにバルブで結合してい
る。
２０、３３０及び３４０は、それぞれ問題の荷物、その
他の対象物から「付着性（ｓｔｉｃｋｙ）」粒子状物を
取り出すのに用いられる回転ブラシを有している。第一
の自動サンプリングヘッド３１０は、図８に示されてい
るように、コンベヤーベルト３５０の直前のチャンバー
３００入口部に配置せしめられている。第一の自動サン
プリングヘッド３１０の入口部は、チャンバー３００の
幅全体に広がっており、回転式ブラシが穏やかに荷物又
は小包３０２の底部からベーパー又は粒子状物を掃き集
め、吸引することを、コンベヤーベルト３５０の上に押
されているようにしながらなすようにセットされてい
る。前でも述べたように、各種の問題とされる物質は、
それが接触した対象物の上に「付着性残留物（ｓｔｉｃ
ｋｙ ｒｅｓｉｄｕｅ）」を残しており、それ故対象物
から粒状物を掃き集めることが必要である。第一の自動
サンプリングヘッド３１０は、パイプ又は導管３１２を
通して、カラムプレヌム（図示されていない）にバルブ
で結合されている。第二の自動サンプリングヘッド３２
０は、チャンバー３００の入口部の内側にサンプリング
チャンバー３００のルーフにヒンジで結合せしめられて
いる。典型的なサンプリングヘッド３２０の代表例は、
図９に示してある。第二の自動サンプリングヘッド３２
０の入口部は、サンプリングチャンバー３００の幅全体
に広がっており、荷物又は小包３０２がサンプリングチ
ャンバー３００を通って移動するにつれ、その第二のサ
ンプリングヘッド３２０は、荷物又は小包３０２の上部
からベーパーを掃き集め、吸引する。第二の自動サンプ
リングヘッド３２０は、サンプリングチャンバー３００
のルーフ部にパラレバー（ｐａｒａｌｅｖｅｒ）アーム
３２１及び３２３の二つの対のものによって、結合せし
められている。第一及び第二のオフセットスプリング３
２５及び３２７は、荷物の通路にサンプリングヘッドを
押し付けるために、パラレバーアーム３２１及び３２３
のそれぞれのセットの間に取り付けられている。そして
それは、荷物がチャンバーを通過していくにつれて、サ
ンプリングヘッド３２０と荷物又は小包３０２の間にぴ
ったりとくっつく。オフセットスプリング３２５及び３
２７は、パラレバーアーム３２１及び３２３が上方に押
されると、荷物又は小包３０２に強く接触するように第
二の自動サンプリングヘッド３２０を保つものである。
第二の自動サンプリングヘッド３２０は、パイプ又は導
管３２２を通った共通プレヌムにバルブで結合してい
る。
【００６２】図１０に示されているように、第三及び第
四の自動サンプリングヘッド３３０及び３４０は、第二
の自動サンプリングヘッド３２０で邪魔されないよう
に、サンプリングチャンバー３００の反応の側にヒンジ
を介して接続されている。第三及び第四のサンプリング
ヘッド３３０及び３４０は、スプリングの力で或いはセ
ンサー又はサーボ（図示されていない）を用いることに
より、荷物又は小包３０２の側面をサンプリングヘッド
によって、優しく掃き集めるようにして自動的に荷物又
は小包３０２の幅に調節されている。第三及び第四のサ
ンプリングヘッド３３０及び３４０は、パイプ又は導管
３３２及び３４２を介して、共通のマニホールドにバル
ブで結合している。
四の自動サンプリングヘッド３３０及び３４０は、第二
の自動サンプリングヘッド３２０で邪魔されないよう
に、サンプリングチャンバー３００の反応の側にヒンジ
を介して接続されている。第三及び第四のサンプリング
ヘッド３３０及び３４０は、スプリングの力で或いはセ
ンサー又はサーボ（図示されていない）を用いることに
より、荷物又は小包３０２の側面をサンプリングヘッド
によって、優しく掃き集めるようにして自動的に荷物又
は小包３０２の幅に調節されている。第三及び第四のサ
ンプリングヘッド３３０及び３４０は、パイプ又は導管
３３２及び３４２を介して、共通のマニホールドにバル
ブで結合している。
【００６３】荷物又は小包のサンプリング処理は、三つ
のサンプリング処理工程からなっている。先ず第一に、
荷物又は小包３０２はサンプリングチャンバー３００の
入口部に配置された、第一の自動サンプリングヘッド３
１０を通って動いて行く。この工程の間、吸引ファンで
あって、第二のサンプル捕集及び分析用装置中に配置さ
れているファンによって形成せしめられた吸引処理及び
空気流は、このサンプリングヘッド３１０に全体的に委
ねられる。このサンプリング工程でのバルブシステム
（図示されていない）は、残りのサンプリングヘッド３
２０、３３０及び３４０に対するバルブを閉じている
間、サンプリングヘッド３１０用のバルブを共通のマニ
ホールドに対して、オープン状態にしている。第二のサ
ンプリング工程において、第二の自動サンプリングヘッ
ド３２０は、働くようにせしめられる。荷物又は小包
は、サンプリングチャンバー３００中のセットポイント
まで到達した時、第二のサンプリングヘッド３２０はそ
のセンサーで作動を始められる。共通するマニホールド
への空気流をコントロールするバルブ（図示されていな
い）は、オープンにせしめられ、第二の自動サンプリン
グヘッド３２０に導くバルブは、残りのサンプリングヘ
ッド３１０、３３０及び３４０と接続したバルブが閉じ
られている間、オープンにせしめられている。空気流及
び吸引処理は、第二の自動サンプリングヘッド３２０に
全体的に委ねられている。第三及び最終の工程におい
て、第三、及び第四のサンプリングヘッド３３０及び３
４０は、その作動が開始せしめられる。荷物３０２又は
小包が、サンプリングチャンバー３００の別のセットポ
イントに到達すると、第三及び第四のサンプリングヘッ
ド３３０及び３４０は、その委ねられたセンサーによっ
て、その作動を開始せしめられる。この最終工程におい
て、そのバルブシステムは、これら二つの自動サンプリ
ングヘッド３３０及び３４０からのみ空気流及び吸引物
を与える。荷物３０２又は小包がコンベヤーベルト３５
０上に乗って進行して動いていくと、第三及び第四のサ
ンプリングヘッド３３０及び３４０が、荷物３０２の側
面側に閉じ、ゆるやかにベーパー及び粒状物をブラッシ
ングして引き寄せる。サンプル空気を吸引するために用
いられるバキュームファンは、それぞれのサンプリング
ヘッドのところで、１．８９〜２．２９ｍ3 /min（７０
〜８５ＣＦＭ）の流速で回転することができるものであ
り、それはそのサンプリングヘッドが荷物の継ぎ目、或
いは閉じ金具からベーパーを吸引することを可能にして
いる。それはまた、爆発物を包み隠しているのに用いら
れるプラスチック物質並びに、布製又はポリビニルアル
コール系合成繊維であるビナル（ｖｉｎａｌ）等で製造
されたスーツケースを通して、並びに爆発物を隠すプラ
スチック製のバッグの側面スーツケースからベーパーを
吸引するであろう。意味のあるベーパー試料が集められ
るか否かは、当初のサンプルの濃度及び特定の容器の穴
の有無によって異なる。
のサンプリング処理工程からなっている。先ず第一に、
荷物又は小包３０２はサンプリングチャンバー３００の
入口部に配置された、第一の自動サンプリングヘッド３
１０を通って動いて行く。この工程の間、吸引ファンで
あって、第二のサンプル捕集及び分析用装置中に配置さ
れているファンによって形成せしめられた吸引処理及び
空気流は、このサンプリングヘッド３１０に全体的に委
ねられる。このサンプリング工程でのバルブシステム
（図示されていない）は、残りのサンプリングヘッド３
２０、３３０及び３４０に対するバルブを閉じている
間、サンプリングヘッド３１０用のバルブを共通のマニ
ホールドに対して、オープン状態にしている。第二のサ
ンプリング工程において、第二の自動サンプリングヘッ
ド３２０は、働くようにせしめられる。荷物又は小包
は、サンプリングチャンバー３００中のセットポイント
まで到達した時、第二のサンプリングヘッド３２０はそ
のセンサーで作動を始められる。共通するマニホールド
への空気流をコントロールするバルブ（図示されていな
い）は、オープンにせしめられ、第二の自動サンプリン
グヘッド３２０に導くバルブは、残りのサンプリングヘ
ッド３１０、３３０及び３４０と接続したバルブが閉じ
られている間、オープンにせしめられている。空気流及
び吸引処理は、第二の自動サンプリングヘッド３２０に
全体的に委ねられている。第三及び最終の工程におい
て、第三、及び第四のサンプリングヘッド３３０及び３
４０は、その作動が開始せしめられる。荷物３０２又は
小包が、サンプリングチャンバー３００の別のセットポ
イントに到達すると、第三及び第四のサンプリングヘッ
ド３３０及び３４０は、その委ねられたセンサーによっ
て、その作動を開始せしめられる。この最終工程におい
て、そのバルブシステムは、これら二つの自動サンプリ
ングヘッド３３０及び３４０からのみ空気流及び吸引物
を与える。荷物３０２又は小包がコンベヤーベルト３５
０上に乗って進行して動いていくと、第三及び第四のサ
ンプリングヘッド３３０及び３４０が、荷物３０２の側
面側に閉じ、ゆるやかにベーパー及び粒状物をブラッシ
ングして引き寄せる。サンプル空気を吸引するために用
いられるバキュームファンは、それぞれのサンプリング
ヘッドのところで、１．８９〜２．２９ｍ3 /min（７０
〜８５ＣＦＭ）の流速で回転することができるものであ
り、それはそのサンプリングヘッドが荷物の継ぎ目、或
いは閉じ金具からベーパーを吸引することを可能にして
いる。それはまた、爆発物を包み隠しているのに用いら
れるプラスチック物質並びに、布製又はポリビニルアル
コール系合成繊維であるビナル（ｖｉｎａｌ）等で製造
されたスーツケースを通して、並びに爆発物を隠すプラ
スチック製のバッグの側面スーツケースからベーパーを
吸引するであろう。意味のあるベーパー試料が集められ
るか否かは、当初のサンプルの濃度及び特定の容器の穴
の有無によって異なる。
【００６４】共通のマニホールド（図示されていない）
は、第一及び第二サンプル捕集及び分析用装置に結合せ
しめられている。一つの具体的態様において、各自動サ
ンプリングヘッド３１０、３２０、３３０及び３４０に
よって集められたサンプル空気は、直接に第一及び第二
のサンプル捕集及び分析用装置に送られ、かくして三つ
の別々の分析が特定の荷物３０２になされる。一つの具
体的な態様においては、四つの自動サンプリングヘッド
３１０、３２０、３３０及び３４０の全てで集められた
サンプル空気は集められ、次に単一の分析のための第一
及び第二のサンプル捕集及び分析用装置に送られる。 第一のサンプル捕集及び分析用装置 第一のサンプル捕集及び分析用装置４００（これは図１
１Ａに示されている）は、粒子状物の捕集及び検出器で
ある。それは、サンプリング装置（これはサンプリング
チャンバーポータルを介しての歩行者の歩行部、手持ち
式ワンド或いは自動荷物／小包サンプリングチャンバー
のいずれかである）と、第二のサンプル捕集及び分析用
装置５００との間のライン中に設けられている。ＰＣＡ
Ｄ４００は、サンプルコレクター及び気化装置（ＳＣＡ
Ｖ）４１０及び化学分析装置４６０（これは、ガスクロ
マトグラフィー／電子捕獲検知器、ＧＣ／ＥＣＤ、又は
イオン移動度スペクトロメーターＩＭＳ又はそれらの両
方であってよい）からなっている。ＰＣＡＤ４００は、
問題の化学物質をサンプリングする三つの装置のうちの
一つにおいて、集められたサンプル空気中の粒子状物を
捕集分析するために用いられる。これは先ず、ＳＣＡＶ
４１０中で捕集した粒子状物をベーパーに変換し、次に
分析のためそのベーパーを化学的分析器４６０に送るも
のである。化学的分析器４６０の二つのタイプと一緒に
操作するところのＳＣＡＶ４１０の詳しい説明は、次の
項で行う。 サンプルコレクター及び気化器（ＳＣＡＶ） ＳＣＡＶは、三つのサンプリング装置及び第二のサンプ
ル捕集及び分析用装置５００のいずれかの間のライン上
に配置されている。ＳＣＡＶ４１０は、空気流が、ＰＣ
ＡＤ４００中で、三つのサンプリング装置のうちの一つ
から、第二のサンプル捕集及び分析用装置５００まで動
く間に、当該空気流から捕集した粒子状サンプルを集
め、それを気化せしめるために用いられる。ＳＣＡＶ４
１０は、三つのサンプリング装置のいずれかまでのび
て、且つそれに連結しているパイプ４０２によって空気
流を供給されている。サンプリング中の間、高い吸引力
のあるファン４０４は、三つのサンプリング装置のうち
の一つからサンプル空気を吸引し、それにより空気流を
ＳＣＡＶ４１０に流させている。吸引ファン４０４は、
吸引側のパイプ４０２に連結され、そのファン４０４の
出口は、普通の周囲環境に向けられたベントあるいは排
気システムに接続せしめられている。
は、第一及び第二サンプル捕集及び分析用装置に結合せ
しめられている。一つの具体的態様において、各自動サ
ンプリングヘッド３１０、３２０、３３０及び３４０に
よって集められたサンプル空気は、直接に第一及び第二
のサンプル捕集及び分析用装置に送られ、かくして三つ
の別々の分析が特定の荷物３０２になされる。一つの具
体的な態様においては、四つの自動サンプリングヘッド
３１０、３２０、３３０及び３４０の全てで集められた
サンプル空気は集められ、次に単一の分析のための第一
及び第二のサンプル捕集及び分析用装置に送られる。 第一のサンプル捕集及び分析用装置 第一のサンプル捕集及び分析用装置４００（これは図１
１Ａに示されている）は、粒子状物の捕集及び検出器で
ある。それは、サンプリング装置（これはサンプリング
チャンバーポータルを介しての歩行者の歩行部、手持ち
式ワンド或いは自動荷物／小包サンプリングチャンバー
のいずれかである）と、第二のサンプル捕集及び分析用
装置５００との間のライン中に設けられている。ＰＣＡ
Ｄ４００は、サンプルコレクター及び気化装置（ＳＣＡ
Ｖ）４１０及び化学分析装置４６０（これは、ガスクロ
マトグラフィー／電子捕獲検知器、ＧＣ／ＥＣＤ、又は
イオン移動度スペクトロメーターＩＭＳ又はそれらの両
方であってよい）からなっている。ＰＣＡＤ４００は、
問題の化学物質をサンプリングする三つの装置のうちの
一つにおいて、集められたサンプル空気中の粒子状物を
捕集分析するために用いられる。これは先ず、ＳＣＡＶ
４１０中で捕集した粒子状物をベーパーに変換し、次に
分析のためそのベーパーを化学的分析器４６０に送るも
のである。化学的分析器４６０の二つのタイプと一緒に
操作するところのＳＣＡＶ４１０の詳しい説明は、次の
項で行う。 サンプルコレクター及び気化器（ＳＣＡＶ） ＳＣＡＶは、三つのサンプリング装置及び第二のサンプ
ル捕集及び分析用装置５００のいずれかの間のライン上
に配置されている。ＳＣＡＶ４１０は、空気流が、ＰＣ
ＡＤ４００中で、三つのサンプリング装置のうちの一つ
から、第二のサンプル捕集及び分析用装置５００まで動
く間に、当該空気流から捕集した粒子状サンプルを集
め、それを気化せしめるために用いられる。ＳＣＡＶ４
１０は、三つのサンプリング装置のいずれかまでのび
て、且つそれに連結しているパイプ４０２によって空気
流を供給されている。サンプリング中の間、高い吸引力
のあるファン４０４は、三つのサンプリング装置のうち
の一つからサンプル空気を吸引し、それにより空気流を
ＳＣＡＶ４１０に流させている。吸引ファン４０４は、
吸引側のパイプ４０２に連結され、そのファン４０４の
出口は、普通の周囲環境に向けられたベントあるいは排
気システムに接続せしめられている。
【００６５】ＳＣＡＶ４１０は、回転している円型のプ
レート４１２、捕集用チャンバー４１４、気化用チャン
バー４１６、クリーン化のためのチャンバー４１８から
なっている。捕集チャンバー、気化チャンバー及びクリ
ーン用チャンバー４１４、４１６及び４１８は、第一及
び第二の固定化されたＳＣＡＶプレート４２０及び、４
２２の結合により形成せしめられる。第一及び第二の固
定化ＳＣＡＶプレートの各々は、三つのチャンバー４１
４、４１６及び４１８の各々のおおよそ半分の容量から
なっている。第一及び第二の固定化ＳＣＡＶプレート４
２０及び４２２は、捕集チャンバー４１４、気化用チャ
ンバー４１６及びクリーン用チャンバー４１８が、互い
に離れて１２０°となるように配置せしめられる。回転
している円型のプレート４１２は、第一及び第二の固定
化されたプレート４２０及び４２２の間に置かれてお
り、それらの間で回転可能に取り付けられている。回転
している円型プレート４１２は、三つの円型の穴４１２
ａ、４１２ｂ及び４１２ｃを有し、その三つの穴は１２
０°ずつ等しい間隔で離して置かれ、３メッシュのフィ
ルターエレメント４２６ａ、４２６ｂ及び４２６ｃで覆
われている。回転している円型プレート４１２上の三つ
のフィルターエレメント４２６ａ、ｂ及びｃの配置は、
図１２に示してある。回転式の円型のプレート４１２
は、モーター４２８により各サンプリング時間の間に１
２０°回転をして、メッシュのフィルターエレメント４
２６ａ、ｂ及びｃの各々は、捕集チャンバー部４１４、
気化チャンバー部４１６あるいはクリーン用チャンバー
部４１８のいずれか一つの部位に所定のサンプリング時
間の間留まっている。回転式円型プレート４１２を回転
するのに用いられるモーター４２８は、ギアーヘッドモ
ーターであり、それはＰＣＡＤアクチュエーターユニッ
トによってコントロールされており、そのユニットは後
程詳しく説明されるコントロール、並びにデータ処理シ
ステムの構成の一部をなすものである。ステッパーモー
ター（ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ）もまた用いること
ができる。それぞれの回転が完了すると、レバー機構４
３２（これはソレノイド４３０により駆動される）は、
第一及び第二の固定ＳＣＡＶプレート４２０及び４２２
を一緒に引張り、その結果三つのフィルターエレメント
４２６ａ、ｂ、ｃのうちの各々は、特定のサンプリング
期間の間、三つのチャンバー４１４、４１６及び４１８
のいずれかの中で密封されていることになる。ソレノイ
ド４３０及びレバー機構４３２は、ＰＣＡＤアクチュエ
ーターユニットによりコントロールされている。三つの
フィルターエレメント４２６ａ、ｂ及びｃは、外部空気
に関して、三つのチャンバー４１４、４１６及び４１８
のそれぞれにおいて完全に密封される。外部空気に関し
ての密封性は、三つのチャンバー４１４、４１６及び４
１８のそれぞれを取り囲んでいる、Ｏ−リングシールに
よって達成されている。Ｏ−リングシールは、チャンバ
ーのペリメーターの周囲に置かれており、より正確には
第一及び第二の固定ＳＣＡＶプレート４２０及び４２２
のそれぞれの中の、ハーフチャンバーのそれぞれの周囲
に置かれている。ＳＣＡＶ４１０の構造操作法を完全に
説明するため、回転式円型プレート４１２の３６０°全
部の回転を説明する。
レート４１２、捕集用チャンバー４１４、気化用チャン
バー４１６、クリーン化のためのチャンバー４１８から
なっている。捕集チャンバー、気化チャンバー及びクリ
ーン用チャンバー４１４、４１６及び４１８は、第一及
び第二の固定化されたＳＣＡＶプレート４２０及び、４
２２の結合により形成せしめられる。第一及び第二の固
定化ＳＣＡＶプレートの各々は、三つのチャンバー４１
４、４１６及び４１８の各々のおおよそ半分の容量から
なっている。第一及び第二の固定化ＳＣＡＶプレート４
２０及び４２２は、捕集チャンバー４１４、気化用チャ
ンバー４１６及びクリーン用チャンバー４１８が、互い
に離れて１２０°となるように配置せしめられる。回転
している円型のプレート４１２は、第一及び第二の固定
化されたプレート４２０及び４２２の間に置かれてお
り、それらの間で回転可能に取り付けられている。回転
している円型プレート４１２は、三つの円型の穴４１２
ａ、４１２ｂ及び４１２ｃを有し、その三つの穴は１２
０°ずつ等しい間隔で離して置かれ、３メッシュのフィ
ルターエレメント４２６ａ、４２６ｂ及び４２６ｃで覆
われている。回転している円型プレート４１２上の三つ
のフィルターエレメント４２６ａ、ｂ及びｃの配置は、
図１２に示してある。回転式の円型のプレート４１２
は、モーター４２８により各サンプリング時間の間に１
２０°回転をして、メッシュのフィルターエレメント４
２６ａ、ｂ及びｃの各々は、捕集チャンバー部４１４、
気化チャンバー部４１６あるいはクリーン用チャンバー
部４１８のいずれか一つの部位に所定のサンプリング時
間の間留まっている。回転式円型プレート４１２を回転
するのに用いられるモーター４２８は、ギアーヘッドモ
ーターであり、それはＰＣＡＤアクチュエーターユニッ
トによってコントロールされており、そのユニットは後
程詳しく説明されるコントロール、並びにデータ処理シ
ステムの構成の一部をなすものである。ステッパーモー
ター（ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ）もまた用いること
ができる。それぞれの回転が完了すると、レバー機構４
３２（これはソレノイド４３０により駆動される）は、
第一及び第二の固定ＳＣＡＶプレート４２０及び４２２
を一緒に引張り、その結果三つのフィルターエレメント
４２６ａ、ｂ、ｃのうちの各々は、特定のサンプリング
期間の間、三つのチャンバー４１４、４１６及び４１８
のいずれかの中で密封されていることになる。ソレノイ
ド４３０及びレバー機構４３２は、ＰＣＡＤアクチュエ
ーターユニットによりコントロールされている。三つの
フィルターエレメント４２６ａ、ｂ及びｃは、外部空気
に関して、三つのチャンバー４１４、４１６及び４１８
のそれぞれにおいて完全に密封される。外部空気に関し
ての密封性は、三つのチャンバー４１４、４１６及び４
１８のそれぞれを取り囲んでいる、Ｏ−リングシールに
よって達成されている。Ｏ−リングシールは、チャンバ
ーのペリメーターの周囲に置かれており、より正確には
第一及び第二の固定ＳＣＡＶプレート４２０及び４２２
のそれぞれの中の、ハーフチャンバーのそれぞれの周囲
に置かれている。ＳＣＡＶ４１０の構造操作法を完全に
説明するため、回転式円型プレート４１２の３６０°全
部の回転を説明する。
【００６６】回転式円型プレート４１２の一回転つまり
３６０°の回転に対応する、三つのサンプリング期間を
説明するため、フィルターエレメント４２６ａは捕集チ
ャンバー４１４の内側にあり、フィルターエレメント４
２６ｂは気化用チャンバー４１６の内側にあり、フィル
ターエレメント４２６ｃはクリーン用チャンバー４１８
の内側に、そのシステムをスタートした時にあるものと
する。この位置では、フィルターエレメント４２６ａ及
び穴４１２ａは、パイプ４０２を持つラインに直接位置
し、フィルターエレメント４２６ａは選択的捕集、より
正確にはサンプリング時間の間、三つのサンプリング装
置のいずれかから吸引した、物理的にトラップされた標
的粒子状物を捕集することができる。この吸い込まれた
粒子状物は、フィルターエレメント４２６ａ上に物理的
にトラップ又は吸着せしめられる。フィルターエレメン
ト４２６ａ、ｂ及びｃのより詳しい説明は、後程なす。
三つのサンプリング装置のいずれかによって集められた
ベーパーは、フィルターエレメント４２６ａを通過せし
められ、濃縮のため第二のサンプル捕集及び分析用装置
５００に直接導かれる。フィルターエレメント４２６
ａ、ｂ及びｃは、特定の大きさの粒子を捕集し、ベーパ
ーは容易にそれを通過させることができるような、メシ
ュサイズのもの種々用いることができる。この第一のサ
ンプリング時間が終了すると、ソレノイド４３０はコン
トロール及びデータ処理システムによって駆動され、レ
バー機構４３２で第一及び第二固定ＳＣＡＶプレート４
２０及び４２２を分離せしめる。一旦第一及び第二の固
定ＳＣＡＶプレート４２０及び４２２の分離が終了する
と、ギアヘッドモーター４２８はコントロール及びデー
タ処理システムの、ＰＣＡＤアクチュエーターユニット
によって作動せしめられる。そしてモーター４２８は円
型のプレート４１２を１２０°回転させ、フィルターエ
レメント４２６ａを、トラップされた粒子状物を持った
まま気化チャンバー４１６の内側に移動せしめ、一方フ
ィルターエレメント４２６ｂはクリーニングチャンバー
４１８の内側に置かれ、フィルターエレメント４２６ｃ
は捕集用チャンバー４１４の内側に配置せしめられる。
３６０°の回転に対応する、三つのサンプリング期間を
説明するため、フィルターエレメント４２６ａは捕集チ
ャンバー４１４の内側にあり、フィルターエレメント４
２６ｂは気化用チャンバー４１６の内側にあり、フィル
ターエレメント４２６ｃはクリーン用チャンバー４１８
の内側に、そのシステムをスタートした時にあるものと
する。この位置では、フィルターエレメント４２６ａ及
び穴４１２ａは、パイプ４０２を持つラインに直接位置
し、フィルターエレメント４２６ａは選択的捕集、より
正確にはサンプリング時間の間、三つのサンプリング装
置のいずれかから吸引した、物理的にトラップされた標
的粒子状物を捕集することができる。この吸い込まれた
粒子状物は、フィルターエレメント４２６ａ上に物理的
にトラップ又は吸着せしめられる。フィルターエレメン
ト４２６ａ、ｂ及びｃのより詳しい説明は、後程なす。
三つのサンプリング装置のいずれかによって集められた
ベーパーは、フィルターエレメント４２６ａを通過せし
められ、濃縮のため第二のサンプル捕集及び分析用装置
５００に直接導かれる。フィルターエレメント４２６
ａ、ｂ及びｃは、特定の大きさの粒子を捕集し、ベーパ
ーは容易にそれを通過させることができるような、メシ
ュサイズのもの種々用いることができる。この第一のサ
ンプリング時間が終了すると、ソレノイド４３０はコン
トロール及びデータ処理システムによって駆動され、レ
バー機構４３２で第一及び第二固定ＳＣＡＶプレート４
２０及び４２２を分離せしめる。一旦第一及び第二の固
定ＳＣＡＶプレート４２０及び４２２の分離が終了する
と、ギアヘッドモーター４２８はコントロール及びデー
タ処理システムの、ＰＣＡＤアクチュエーターユニット
によって作動せしめられる。そしてモーター４２８は円
型のプレート４１２を１２０°回転させ、フィルターエ
レメント４２６ａを、トラップされた粒子状物を持った
まま気化チャンバー４１６の内側に移動せしめ、一方フ
ィルターエレメント４２６ｂはクリーニングチャンバー
４１８の内側に置かれ、フィルターエレメント４２６ｃ
は捕集用チャンバー４１４の内側に配置せしめられる。
【００６７】気化用チャンバー４１６は、その特定のフ
ィルターエレメントが気化用チャンバー４１６を占有し
た時、フィルターエレメント４２６ａに接続している一
対の電気ターミナル４１３を含んでいる密封されたチャ
ンバーである。その一対の電気ターミナル４１３は、特
定量の抵抗熱を生成させ、捕集した粒子状物を効率的に
気化せしめるため、そのフィルターエレメント４２６ａ
に直接コンピューター制御電流を供給する。電流は、コ
ントロール及びデータ処理システムによってコントロー
ルされている。
ィルターエレメントが気化用チャンバー４１６を占有し
た時、フィルターエレメント４２６ａに接続している一
対の電気ターミナル４１３を含んでいる密封されたチャ
ンバーである。その一対の電気ターミナル４１３は、特
定量の抵抗熱を生成させ、捕集した粒子状物を効率的に
気化せしめるため、そのフィルターエレメント４２６ａ
に直接コンピューター制御電流を供給する。電流は、コ
ントロール及びデータ処理システムによってコントロー
ルされている。
【００６８】実験によれば、２５０ミリ秒の瞬間的加熱
で標的物質は気化せしめられ、その気化用チャンバー４
１６に非常な短時間のうちにガスの圧力を瞬間的に上昇
せしめ、それはサンプルのコントロールされた量を化学
的分析器４６０中に蒸気化し、注入するのを助けるよう
に作用することがわかった。瞬間的な加熱及び気化処理
がなされると、ガス供給装置４３４から少量のキャリヤ
ーガスが連続的にガスライン４３６を通して、気化チャ
ンバー４１６中に供給される。そのガスの流れは、化学
的分析器４６０に気化せしめられた粒子状物からの分子
を掃き集める、又は運搬するのに用いられる。好ましい
具体例においては、使用されるガスは不活性ガスであ
る。しかしながら、他の非反応性のガスも使用すること
ができる。一つの具体的な態様においては、気化用チャ
ンバー４１６は、化学的分析器４６０に直接接続せしめ
られ、キャリアーガスは化学的分析器４６０中に直接気
化せしめられた物質、又は第一のサンプルを吹き払うも
のであり、そして第二の具体的態様においては、三方バ
ルブ４３８が気化チャンバー４１６と化学的分析器４６
０との間のインターフェイスとして利用される。パイプ
４３７は、サンプルを気化チャンバー４１６から化学的
分析器４６０へ、直接に又は三方バルブ４３８を通して
運搬するものである。
で標的物質は気化せしめられ、その気化用チャンバー４
１６に非常な短時間のうちにガスの圧力を瞬間的に上昇
せしめ、それはサンプルのコントロールされた量を化学
的分析器４６０中に蒸気化し、注入するのを助けるよう
に作用することがわかった。瞬間的な加熱及び気化処理
がなされると、ガス供給装置４３４から少量のキャリヤ
ーガスが連続的にガスライン４３６を通して、気化チャ
ンバー４１６中に供給される。そのガスの流れは、化学
的分析器４６０に気化せしめられた粒子状物からの分子
を掃き集める、又は運搬するのに用いられる。好ましい
具体例においては、使用されるガスは不活性ガスであ
る。しかしながら、他の非反応性のガスも使用すること
ができる。一つの具体的な態様においては、気化用チャ
ンバー４１６は、化学的分析器４６０に直接接続せしめ
られ、キャリアーガスは化学的分析器４６０中に直接気
化せしめられた物質、又は第一のサンプルを吹き払うも
のであり、そして第二の具体的態様においては、三方バ
ルブ４３８が気化チャンバー４１６と化学的分析器４６
０との間のインターフェイスとして利用される。パイプ
４３７は、サンプルを気化チャンバー４１６から化学的
分析器４６０へ、直接に又は三方バルブ４３８を通して
運搬するものである。
【００６９】図２０は、ＰＣＡＤユニットの好ましい具
体的態様のための分析器４６０を、図式で示すものであ
る。イオン移動度スペクトロメーター４６０は、コレク
タープレート４６１、シャッターグリッド４６２及び反
射電極（repeller plate) ４６３を備え、それは３，０
００ボルトのバイアス源４６４により負荷が与えられて
いる。ＩＭＳ装置は、通常の方法でドリフト領域４６５
を横切っての電流の勾配を与える、一連の導電及び絶縁
リングから作られている。ニッケル６３からなるリング
４６６は、反応チャンバー４６７の中間のイオン化源と
して提供される。ニッケル６３は、ＰＣＡＤユニット中
で気化された問題の分子を、イオン化するための低エネ
ルギー電子を放出するベータエミッターである。
体的態様のための分析器４６０を、図式で示すものであ
る。イオン移動度スペクトロメーター４６０は、コレク
タープレート４６１、シャッターグリッド４６２及び反
射電極（repeller plate) ４６３を備え、それは３，０
００ボルトのバイアス源４６４により負荷が与えられて
いる。ＩＭＳ装置は、通常の方法でドリフト領域４６５
を横切っての電流の勾配を与える、一連の導電及び絶縁
リングから作られている。ニッケル６３からなるリング
４６６は、反応チャンバー４６７の中間のイオン化源と
して提供される。ニッケル６３は、ＰＣＡＤユニット中
で気化された問題の分子を、イオン化するための低エネ
ルギー電子を放出するベータエミッターである。
【００７０】図２０に図示されたイオン移動度スペクト
ロメーター４６０は、新しいサンプルを４〜６秒ごとに
分析しうるように設計された、高い効率のサイクル装置
である。通常のマススペクトロメーターは、低効率サイ
クルでＰＣＡＤ分析器に適したものであるが、イオン移
動度スペクトロメーターは、高い効率のサイクルにとっ
てよりよい選択を示している。ＰＣＡＤ装置は、プラス
チック爆発物、例えばＣ４、ＤＭ１２及びＳｅｍｔｅｘ
の微細粒子を分析及び検知することを意図されており、
その爆発物はそのうちに含まれるＲＤＸ及びＰＥＴＮに
よって分析して、同定されうるものである。しかしなが
ら、プラスチック性爆発物粒子は、ポリマー類、油状物
及び可塑剤の実質的な量を爆発性結晶物に加えて含有し
ており、高い効率サイクル環境下で、通常のＧＣ／ＭＳ
検出器は、望まれない汚染物でもって満たされることに
なるかも知れない。加えて、通常のＭＳ／ＭＳ及びＡＰ
Ｉ／ＭＳ装置（これは操作するには、高い減圧度を必要
とする）は、高い効率サイクルから飽和されることにな
り、それらの正確性が損なわれることになるかも知れな
い。本発明のイオン移動度スペクトロメーターにおいて
は、気化された粒子状物はフラッシュ気化チャンバー４
１６から、反応チャンバー４６７中へチューブ４３７を
通して導入される。ドリフトガスは、装置のコレクター
端でポート部４６８を通して導入され、そしてプラスチ
ック性爆発物の粒子によって導入された、望ましくない
汚染物を伴って排出ポート部４６９を通して排出され
る。反応域４６７においては、気化されたサンプルはニ
ッケル６３からなるリング４６６によってイオン化さ
れ、イオン化された分子は次にシャッターグリッド４６
２によって、ドリフト領域４６５中に送られる。（尚、
図中４６３は、反射電極（repeller plate) である）全
ての非イオン化分子（望ましくない大部分の汚染物を含
んでいる）は、排出部４６９を通して排出される。これ
は、イオン化された分子のみがドリフト領域に導入され
ているので、ドリフト領域４６５の壁部は高い効率サイ
クルにより、比較的クリーンで汚染されていないように
維持していることを意味している。
ロメーター４６０は、新しいサンプルを４〜６秒ごとに
分析しうるように設計された、高い効率のサイクル装置
である。通常のマススペクトロメーターは、低効率サイ
クルでＰＣＡＤ分析器に適したものであるが、イオン移
動度スペクトロメーターは、高い効率のサイクルにとっ
てよりよい選択を示している。ＰＣＡＤ装置は、プラス
チック爆発物、例えばＣ４、ＤＭ１２及びＳｅｍｔｅｘ
の微細粒子を分析及び検知することを意図されており、
その爆発物はそのうちに含まれるＲＤＸ及びＰＥＴＮに
よって分析して、同定されうるものである。しかしなが
ら、プラスチック性爆発物粒子は、ポリマー類、油状物
及び可塑剤の実質的な量を爆発性結晶物に加えて含有し
ており、高い効率サイクル環境下で、通常のＧＣ／ＭＳ
検出器は、望まれない汚染物でもって満たされることに
なるかも知れない。加えて、通常のＭＳ／ＭＳ及びＡＰ
Ｉ／ＭＳ装置（これは操作するには、高い減圧度を必要
とする）は、高い効率サイクルから飽和されることにな
り、それらの正確性が損なわれることになるかも知れな
い。本発明のイオン移動度スペクトロメーターにおいて
は、気化された粒子状物はフラッシュ気化チャンバー４
１６から、反応チャンバー４６７中へチューブ４３７を
通して導入される。ドリフトガスは、装置のコレクター
端でポート部４６８を通して導入され、そしてプラスチ
ック性爆発物の粒子によって導入された、望ましくない
汚染物を伴って排出ポート部４６９を通して排出され
る。反応域４６７においては、気化されたサンプルはニ
ッケル６３からなるリング４６６によってイオン化さ
れ、イオン化された分子は次にシャッターグリッド４６
２によって、ドリフト領域４６５中に送られる。（尚、
図中４６３は、反射電極（repeller plate) である）全
ての非イオン化分子（望ましくない大部分の汚染物を含
んでいる）は、排出部４６９を通して排出される。これ
は、イオン化された分子のみがドリフト領域に導入され
ているので、ドリフト領域４６５の壁部は高い効率サイ
クルにより、比較的クリーンで汚染されていないように
維持していることを意味している。
【００７１】ＣＰＵ４７５がプロセスコントロール４７
３を始動し、フラッシ気化サイクルを始動した時、それ
はまたサンプル及びホールド回路４７２をリセットし、
それはグリッドパルスジェネレーター４７０を始動せし
める。次にグリッドパルスジェネレーター４７０は、次
に２５ミリ秒毎に一連のシャッターリッド４６２にパル
スを与え、ドリフト領域４６５に新しいイオンサンプル
を入れる。コレクタープレート４６１の出力は増巾さ
れ、アナローグ−デジタルコンバーター４７１によって
デジタル形態に変換され、その出力はサンプル及びホー
ルド回路４７２に出される。サンプル及びホールド回路
は、ＰＣＡＤユニット中のフラシュ気化処理と同調し
た、プロセスコントロール４７３によって初期化せしめ
られる。
３を始動し、フラッシ気化サイクルを始動した時、それ
はまたサンプル及びホールド回路４７２をリセットし、
それはグリッドパルスジェネレーター４７０を始動せし
める。次にグリッドパルスジェネレーター４７０は、次
に２５ミリ秒毎に一連のシャッターリッド４６２にパル
スを与え、ドリフト領域４６５に新しいイオンサンプル
を入れる。コレクタープレート４６１の出力は増巾さ
れ、アナローグ−デジタルコンバーター４７１によって
デジタル形態に変換され、その出力はサンプル及びホー
ルド回路４７２に出される。サンプル及びホールド回路
は、ＰＣＡＤユニット中のフラシュ気化処理と同調し
た、プロセスコントロール４７３によって初期化せしめ
られる。
【００７２】その操作下、代表的な効率サイクルは図２
０には図示されていないが、少なくとも捕集サイクル、
気化サイクル及び好ましくはクリーンサイクルを含んで
いる。図２０に図示されているように、フィルター４２
６’及び４２６”は、捕集チャンバー４１４及びフラッ
シュ気化チャンバー４１６の間で回転する。フィルター
４２６が捕集チャンバー内にその位置を占めると、前記
したような事態の中で粒子状物が優先的に残留する。
０には図示されていないが、少なくとも捕集サイクル、
気化サイクル及び好ましくはクリーンサイクルを含んで
いる。図２０に図示されているように、フィルター４２
６’及び４２６”は、捕集チャンバー４１４及びフラッ
シュ気化チャンバー４１６の間で回転する。フィルター
４２６が捕集チャンバー内にその位置を占めると、前記
したような事態の中で粒子状物が優先的に残留する。
【００７３】フィルター４２６”が、フラシュ気化チャ
ンバー４１６のうちに位置を占めると、キャリアーガス
の供給が、導管４７６を通してフラシュ気化チャンバー
４１６中に入れられる。プロセスコントロール４７３は
次に、直流電流をフィルター４２６”に与え、フラシュ
気化処理を作動せしめ、前記したようにフィルターを抵
抗熱で加熱する。フラシュ気化処理はおおよそ２５０ミ
リ秒なされ、同時に導管４７６を通してチャンバー中に
入ってきた周りのキャリアーガスを加熱しながら、フィ
ルター４２６”上に存在する捕集粒子状物を気化せしめ
る。ガス及びフラシュ気化チャンバーが加熱されると、
高エネルギーの加熱ガスのパルスがそこに含まれている
問題の分子と共に作り出され、そのパルスは次に注入装
置４３７を通して分析器４６０の反応チャンバー４６７
に動いていく。この領域において、問題の分子は２５ミ
リ秒毎にイオン化され、別のサンプルがドリフト領域４
６５に付与される。グリッドパルスジェネレーター４７
０は、連続的にトリガーグリッド４６２にパルスを与え
るが、フィルター４２６”は与えられた効率化サイクル
において、ほんの一度だけ加熱されるか、又は４〜６秒
毎に１度だけ加熱される。
ンバー４１６のうちに位置を占めると、キャリアーガス
の供給が、導管４７６を通してフラシュ気化チャンバー
４１６中に入れられる。プロセスコントロール４７３は
次に、直流電流をフィルター４２６”に与え、フラシュ
気化処理を作動せしめ、前記したようにフィルターを抵
抗熱で加熱する。フラシュ気化処理はおおよそ２５０ミ
リ秒なされ、同時に導管４７６を通してチャンバー中に
入ってきた周りのキャリアーガスを加熱しながら、フィ
ルター４２６”上に存在する捕集粒子状物を気化せしめ
る。ガス及びフラシュ気化チャンバーが加熱されると、
高エネルギーの加熱ガスのパルスがそこに含まれている
問題の分子と共に作り出され、そのパルスは次に注入装
置４３７を通して分析器４６０の反応チャンバー４６７
に動いていく。この領域において、問題の分子は２５ミ
リ秒毎にイオン化され、別のサンプルがドリフト領域４
６５に付与される。グリッドパルスジェネレーター４７
０は、連続的にトリガーグリッド４６２にパルスを与え
るが、フィルター４２６”は与えられた効率化サイクル
において、ほんの一度だけ加熱されるか、又は４〜６秒
毎に１度だけ加熱される。
【００７４】プロセスコントロール４７３がサンプルの
気化処理を作動せしめると、次にそれはＡ／Ｄコンバー
ター４７１の出力をサンプリングする前に、約２秒間サ
ンプル及びホールド回路４７２を遅延させる。そのサン
プル及びホールド回路は、約１／２秒の間作動せしめら
れ、１秒間コレクタープレート４６１及びＡ／Ｄコンバ
ーター４７１から、約２０のスペクトラムスウィープ又
はプラスマグラムを受け入れる。サンプル及びホールド
回路４７２が、周期的間隔を置いてコレクタープレート
４６１において増巾された出力信号をサンプリングし、
それを平均化して捕集され、且つ平均値化された信号の
代表的デジタルパターンを形成せしめる。平均化処理時
間の終わりに捕集されたデジタルパターンは、次にメモ
リー中に保存された他のデジタルパターンとＣＰＵ４７
５によって比較される。もしサンプル及びホールド回路
４７２中のデジタルパターンとＣＰＵメモリーにおける
パターンの一つとがマッチすると、ＣＰＵはアラーム状
態を活性化せしめる。
気化処理を作動せしめると、次にそれはＡ／Ｄコンバー
ター４７１の出力をサンプリングする前に、約２秒間サ
ンプル及びホールド回路４７２を遅延させる。そのサン
プル及びホールド回路は、約１／２秒の間作動せしめら
れ、１秒間コレクタープレート４６１及びＡ／Ｄコンバ
ーター４７１から、約２０のスペクトラムスウィープ又
はプラスマグラムを受け入れる。サンプル及びホールド
回路４７２が、周期的間隔を置いてコレクタープレート
４６１において増巾された出力信号をサンプリングし、
それを平均化して捕集され、且つ平均値化された信号の
代表的デジタルパターンを形成せしめる。平均化処理時
間の終わりに捕集されたデジタルパターンは、次にメモ
リー中に保存された他のデジタルパターンとＣＰＵ４７
５によって比較される。もしサンプル及びホールド回路
４７２中のデジタルパターンとＣＰＵメモリーにおける
パターンの一つとがマッチすると、ＣＰＵはアラーム状
態を活性化せしめる。
【００７５】好ましい具体的態様においては、ＲＤＸ及
びＰＥＴＮ分子からのスペクトルに対するデジタルパタ
ーンは、ＣＰＵメモリ４７５中に保存されている。もし
ガスクロマトグラフィー／電子捕獲検出器が化学的分析
器４６０として用いられるなら、６ポートバルブ６００
は図１１Ｃに図示されているように、気化チャンバー４
１６と化学的分析器４６０の間のインターフェースとし
て用いられる。具体的な態様において、気化工程は前に
記載したものと一致する。しかし、キャリアーガスは気
化せしめられた物質を６ポートバルブ６００中に、直接
化学的分析器４６０へ或いは三方バルブ４３８を通す代
わりに掃き出す。６ポートバルブは、気化せしめられた
サンプルからより大きな揮発性或いはより小さな揮発性
のベーパーを発散させるため、及びＧＣによる分離処理
に関し、問題のサンプル蒸気を残留させるために用いら
れる。不要な蒸気の排出は、ＧＣをつまらさないように
するため望ましいか、あるいは不当にサイクル時間を延
長せしめないため望ましい。
びＰＥＴＮ分子からのスペクトルに対するデジタルパタ
ーンは、ＣＰＵメモリ４７５中に保存されている。もし
ガスクロマトグラフィー／電子捕獲検出器が化学的分析
器４６０として用いられるなら、６ポートバルブ６００
は図１１Ｃに図示されているように、気化チャンバー４
１６と化学的分析器４６０の間のインターフェースとし
て用いられる。具体的な態様において、気化工程は前に
記載したものと一致する。しかし、キャリアーガスは気
化せしめられた物質を６ポートバルブ６００中に、直接
化学的分析器４６０へ或いは三方バルブ４３８を通す代
わりに掃き出す。６ポートバルブは、気化せしめられた
サンプルからより大きな揮発性或いはより小さな揮発性
のベーパーを発散させるため、及びＧＣによる分離処理
に関し、問題のサンプル蒸気を残留させるために用いら
れる。不要な蒸気の排出は、ＧＣをつまらさないように
するため望ましいか、あるいは不当にサイクル時間を延
長せしめないため望ましい。
【００７６】図１３Ａ及び１３Ｂには６ポートバルブの
作動状態が図示されており、その６ポートバルブ６００
が占めている二つの位置を表している。インターフェイ
スコントロールユニット（それはコントロール及びデー
タ処理システムの一部である）は、ステッパーモーター
からなっており、二つの位置の間で６ポートバルブ６０
０をスイッチすることができる。
作動状態が図示されており、その６ポートバルブ６００
が占めている二つの位置を表している。インターフェイ
スコントロールユニット（それはコントロール及びデー
タ処理システムの一部である）は、ステッパーモーター
からなっており、二つの位置の間で６ポートバルブ６０
０をスイッチすることができる。
【００７７】いずれの位置においても、対になっている
ポート部のみが互いに接続せしめられる。位置１におい
ては（図１３Ｂにおいて図示されている）、ポート部１
及び２、３及び４そして５及び６は接続せしめられてお
り、位置２においては（図１３Ａに図示されている）、
ポート部２及び３、４及び５、そして６及び１が接続せ
しめられている。位置２は、ロードポシジョン（捕集工
程）中に吸着−脱着チューブ６０４を配置している。図
１１Ａに示されているガス流のライン４３６は、図１３
Ａ中で６０６で示されるバルブ６００のポート部１へ気
化された標的物質及びいくらかの存在しうる汚染物質を
含有するガスを運搬する。一方、それによってガスは自
動的に内部通路６０８を通して、図１３Ａで、６１０で
示されたポート部６へ流れる。
ポート部のみが互いに接続せしめられる。位置１におい
ては（図１３Ｂにおいて図示されている）、ポート部１
及び２、３及び４そして５及び６は接続せしめられてお
り、位置２においては（図１３Ａに図示されている）、
ポート部２及び３、４及び５、そして６及び１が接続せ
しめられている。位置２は、ロードポシジョン（捕集工
程）中に吸着−脱着チューブ６０４を配置している。図
１１Ａに示されているガス流のライン４３６は、図１３
Ａ中で６０６で示されるバルブ６００のポート部１へ気
化された標的物質及びいくらかの存在しうる汚染物質を
含有するガスを運搬する。一方、それによってガスは自
動的に内部通路６０８を通して、図１３Ａで、６１０で
示されたポート部６へ流れる。
【００７８】ポート部６とポート部３の間で、外的な吸
着／脱着用のチューブ６０４は接続せしめられ、そのチ
ューブ内を標的物質及びいくらかの少量の汚染物質を含
有するガスは通される。チューブ６０４の内側の吸収用
物質は、気体状態の標的分子に特異的に向けられたもの
である。それ故、キャリアーガス及び汚染物質がチュー
ブ６０４を通って、ポート３（６１２で示してある）を
通ると一方で、標的物質はチューブ６０４内で吸着され
る。キャリアーガス及び汚染物質は、ポート３（図１３
Ａでは６１２で示してある）からポート２（図１３Ａで
は６１４で示してある）まで内部通路６１６を通って流
れ、排出ライン６１８を通って外界へ排出される。第二
のガス供給装置６２０から供給された純粋なキャリアー
ガスは、ライン６２４を通ってポート４（６２２で示し
てある）中に供給される。純粋なキャリアーガスは、ポ
ート４（６２２で示される）からポート５（６２６で示
される）まで、内部通路６２８を通って自動的に流され
る。次にキャリアーガスはポート５（６２６で示され
る）から、化学的分析器４６０へライン６３０を通って
流される。化学的分析器４６０（これはガスクロマトグ
ラフィーを含有している）は、連続的なガス流を操作性
を維持するために要求する。６ポートバルブ６００を使
用すると、純粋なキャリアーガスが、吸着／脱着チュー
ブ６０４が吸着サイクルにある場合にも、連続的に化学
的分析器４６０中に供給されることが可能となる。
着／脱着用のチューブ６０４は接続せしめられ、そのチ
ューブ内を標的物質及びいくらかの少量の汚染物質を含
有するガスは通される。チューブ６０４の内側の吸収用
物質は、気体状態の標的分子に特異的に向けられたもの
である。それ故、キャリアーガス及び汚染物質がチュー
ブ６０４を通って、ポート３（６１２で示してある）を
通ると一方で、標的物質はチューブ６０４内で吸着され
る。キャリアーガス及び汚染物質は、ポート３（図１３
Ａでは６１２で示してある）からポート２（図１３Ａで
は６１４で示してある）まで内部通路６１６を通って流
れ、排出ライン６１８を通って外界へ排出される。第二
のガス供給装置６２０から供給された純粋なキャリアー
ガスは、ライン６２４を通ってポート４（６２２で示し
てある）中に供給される。純粋なキャリアーガスは、ポ
ート４（６２２で示される）からポート５（６２６で示
される）まで、内部通路６２８を通って自動的に流され
る。次にキャリアーガスはポート５（６２６で示され
る）から、化学的分析器４６０へライン６３０を通って
流される。化学的分析器４６０（これはガスクロマトグ
ラフィーを含有している）は、連続的なガス流を操作性
を維持するために要求する。６ポートバルブ６００を使
用すると、純粋なキャリアーガスが、吸着／脱着チュー
ブ６０４が吸着サイクルにある場合にも、連続的に化学
的分析器４６０中に供給されることが可能となる。
【００７９】吸着サイクルの終わりでは、コントロール
及びデータ処理システムのインターフェイスコントロー
ルユニットは、次に自動的に６ポートバルブ６００を位
置１（これは図１３Ｂに示されているように、脱着モー
ドである）に、スイッチ切り換えをなす。ポート１（図
１３Ｂでは６０６で示されている）は、依然としてライ
ン４３６を通して、ガス供給装置４３４からガスを受け
入れている。しかしながら、ポート１（６０６で示され
ている）からポート２（６１４で示されている）までの
内部通路６３２を通ってガスは流れ、排出ライン６１８
を通って大気中に排出される。純粋なキャリアーガスは
供給器６２０からライン６２４を経てポート４（６２２
で示されている）からポート３（６１２で示される）
へ、更に内部通路６３４を通って流れる。前記したよう
に、ポート３（６１２で示される）及びポート６（６１
０で示される）は、外部の吸着／脱着チューブ６０４を
通って接続せしめられているが、この位置ではキャリア
ーガスは反対方向にチューブ６０４を通って流れてい
る。それ故チューブ６０４が脱着温度まで加熱される
と、ガスは脱着された標的物質を吹き払い、それをポー
ト６（６１０として示される）へ、実質的に汚染物のな
い状態で送る。ポート６（６１０で示される）から、標
的物質はポート５（６２６で示される）へ、内部通路６
３６を通ってそして化学的分析器４６０へライン６３０
を通って流される。外部吸着／脱着チューブ６０４は、
弁本体から電気絶縁され、気化した標的物質を吸着する
最善の特性を有する吸着用材料の選択された量を含有す
る。このチューブ６０４の末端に高電流の接続が行わ
れ、図１３Ａ及び１３Ｂ中電気ライン６４０及び６４２
として示される。ライン６４０及び６４２は、コントロ
ールされた電流源６４４に他の末端に接続される。コン
トロールされた電流源６４４は、インターフェイスコン
トロールユニットによってコントロールされる。熱電対
６４６が図１３Ａ及び１３Ｂ中チューブ６０４に付けら
れて示される。前述したこの熱電対６４６は、吸着のた
め正しい温度を達成するようにチューブ６０４の温度の
上昇を監視する。標的物質、汚染物質及び過剰のガスを
含有するガス試料は、チューブ６０４を通り、それは冷
たく、そして吸着剤物質は標的物質に対して強い吸着剤
であるように選択されているので、試料の大部分はポー
ト６に近い末端において吸着される。汚染物質はそれよ
り弱く吸着され、その故にそれらの吸着はチューブ６０
４の長さ全体にわたる。また、汚染物質は強くは吸着さ
れないので、それらの大部分はチューブを通過して排気
孔６１８に至り、棄てられる。
及びデータ処理システムのインターフェイスコントロー
ルユニットは、次に自動的に６ポートバルブ６００を位
置１（これは図１３Ｂに示されているように、脱着モー
ドである）に、スイッチ切り換えをなす。ポート１（図
１３Ｂでは６０６で示されている）は、依然としてライ
ン４３６を通して、ガス供給装置４３４からガスを受け
入れている。しかしながら、ポート１（６０６で示され
ている）からポート２（６１４で示されている）までの
内部通路６３２を通ってガスは流れ、排出ライン６１８
を通って大気中に排出される。純粋なキャリアーガスは
供給器６２０からライン６２４を経てポート４（６２２
で示されている）からポート３（６１２で示される）
へ、更に内部通路６３４を通って流れる。前記したよう
に、ポート３（６１２で示される）及びポート６（６１
０で示される）は、外部の吸着／脱着チューブ６０４を
通って接続せしめられているが、この位置ではキャリア
ーガスは反対方向にチューブ６０４を通って流れてい
る。それ故チューブ６０４が脱着温度まで加熱される
と、ガスは脱着された標的物質を吹き払い、それをポー
ト６（６１０として示される）へ、実質的に汚染物のな
い状態で送る。ポート６（６１０で示される）から、標
的物質はポート５（６２６で示される）へ、内部通路６
３６を通ってそして化学的分析器４６０へライン６３０
を通って流される。外部吸着／脱着チューブ６０４は、
弁本体から電気絶縁され、気化した標的物質を吸着する
最善の特性を有する吸着用材料の選択された量を含有す
る。このチューブ６０４の末端に高電流の接続が行わ
れ、図１３Ａ及び１３Ｂ中電気ライン６４０及び６４２
として示される。ライン６４０及び６４２は、コントロ
ールされた電流源６４４に他の末端に接続される。コン
トロールされた電流源６４４は、インターフェイスコン
トロールユニットによってコントロールされる。熱電対
６４６が図１３Ａ及び１３Ｂ中チューブ６０４に付けら
れて示される。前述したこの熱電対６４６は、吸着のた
め正しい温度を達成するようにチューブ６０４の温度の
上昇を監視する。標的物質、汚染物質及び過剰のガスを
含有するガス試料は、チューブ６０４を通り、それは冷
たく、そして吸着剤物質は標的物質に対して強い吸着剤
であるように選択されているので、試料の大部分はポー
ト６に近い末端において吸着される。汚染物質はそれよ
り弱く吸着され、その故にそれらの吸着はチューブ６０
４の長さ全体にわたる。また、汚染物質は強くは吸着さ
れないので、それらの大部分はチューブを通過して排気
孔６１８に至り、棄てられる。
【００８０】固体又は液体基材上ガス又は蒸気の熱脱着
の望ましい特性は、この方法が高度に熱感受性であり、
そして熱依存性であることができることである。特定の
温度において脱着される物質の量は、その物理的及び化
学的特性及び吸着用物質の物理的及び化学的特性に関連
する。汚染物質が標的物質より低い操作可能な温度にお
いて脱着されるように、吸着用物質を選ぶことが可能で
ある。
の望ましい特性は、この方法が高度に熱感受性であり、
そして熱依存性であることができることである。特定の
温度において脱着される物質の量は、その物理的及び化
学的特性及び吸着用物質の物理的及び化学的特性に関連
する。汚染物質が標的物質より低い操作可能な温度にお
いて脱着されるように、吸着用物質を選ぶことが可能で
ある。
【００８１】慎重な熱プログラム化によって、これらの
特性を利用することができる。一例は、位置２において
６ポート型弁（６ポートバルブ）６００によりコントロ
ールされる方式で、脱着体チューブ６００を加熱するこ
とである。汚染物質、例えば水蒸気等は強くは吸着され
ず、低温によってそれらの主要部分が吸着剤を離れ、排
気孔を通って系から送り出される。同時に、標的物質は
脱着されず、吸着剤チューブ６０４に隣接するポート６
に残留する。６ポート型弁６００中回転子の位置をここ
で位置１に変えた場合には、２つの重要な変化が行われ
る。吸着剤チューブ６０４はここで順次次の段階に接続
され、純粋なキャリアーガスは、前のガス流の方向と逆
の方向に吸着剤チューブ６０４を通って流れる。温度の
急速なコントロールされた上昇によって、ここで短時間
で試料が脱着される。この結果として、この方法中次の
段階に送られる前述した吸着及び脱着過程によって精製
された試料が、最少量のキャリアーガス中に含まれる。
即ち、試料は汚染物質から２倍精製され、はるかに減少
した容量の純不活性キャリアーガス中に濃縮される。
特性を利用することができる。一例は、位置２において
６ポート型弁（６ポートバルブ）６００によりコントロ
ールされる方式で、脱着体チューブ６００を加熱するこ
とである。汚染物質、例えば水蒸気等は強くは吸着され
ず、低温によってそれらの主要部分が吸着剤を離れ、排
気孔を通って系から送り出される。同時に、標的物質は
脱着されず、吸着剤チューブ６０４に隣接するポート６
に残留する。６ポート型弁６００中回転子の位置をここ
で位置１に変えた場合には、２つの重要な変化が行われ
る。吸着剤チューブ６０４はここで順次次の段階に接続
され、純粋なキャリアーガスは、前のガス流の方向と逆
の方向に吸着剤チューブ６０４を通って流れる。温度の
急速なコントロールされた上昇によって、ここで短時間
で試料が脱着される。この結果として、この方法中次の
段階に送られる前述した吸着及び脱着過程によって精製
された試料が、最少量のキャリアーガス中に含まれる。
即ち、試料は汚染物質から２倍精製され、はるかに減少
した容量の純不活性キャリアーガス中に濃縮される。
【００８２】気化過程の間、図１１Ｃに例示されるよう
に、フィルター部材４２６ａは気化室４１６内にあり、
フィルター部材（エレメント）４２６ｃは捕集室（チャ
ンバー）４１４中にあって粒子状物の次の試料を捕集
し、そしてフィルター部材４２６ｂはクリーニング室
（チャンバー）４１８にある。この第二の試料採取期が
完了すると、ソレノイド４３０は、コントロール及びデ
ータ処理システムのＰＣＡＤ作動器（アクチュエータ
ー）コントロールユニットによって作動され、それによ
ってレバー機構４３２が第一及び第二の固定ＳＣＡＶプ
レート４２０及び４２２を分離させる。第一及び第二の
固定ＳＣＡＶプレート４２０及び４２２の分離が完了す
ると、ステッパーモーター４２８がコントロール及びデ
ータ処理システムのＰＣＡＤ作動器ユニットによってか
み合わされ、円型プレート４１２を１２０度回転し、フ
ィルター部材４２６ａをクリーニング室４１８の内側
に、フィルター部材４２６ｂを捕集室４１４の中に、そ
してフィルター部材４２６ｃを捕集された粒子状物と共
に、気化室４１６内に置く。
に、フィルター部材４２６ａは気化室４１６内にあり、
フィルター部材（エレメント）４２６ｃは捕集室（チャ
ンバー）４１４中にあって粒子状物の次の試料を捕集
し、そしてフィルター部材４２６ｂはクリーニング室
（チャンバー）４１８にある。この第二の試料採取期が
完了すると、ソレノイド４３０は、コントロール及びデ
ータ処理システムのＰＣＡＤ作動器（アクチュエータ
ー）コントロールユニットによって作動され、それによ
ってレバー機構４３２が第一及び第二の固定ＳＣＡＶプ
レート４２０及び４２２を分離させる。第一及び第二の
固定ＳＣＡＶプレート４２０及び４２２の分離が完了す
ると、ステッパーモーター４２８がコントロール及びデ
ータ処理システムのＰＣＡＤ作動器ユニットによってか
み合わされ、円型プレート４１２を１２０度回転し、フ
ィルター部材４２６ａをクリーニング室４１８の内側
に、フィルター部材４２６ｂを捕集室４１４の中に、そ
してフィルター部材４２６ｃを捕集された粒子状物と共
に、気化室４１６内に置く。
【００８３】クリーニング室４１８は、気化室４１６と
似たシールされた室である。この室４１８に於いては、
この特定のフィルター部材がクリーニング室４１８を占
めた時、図１２に示す様に、対の電気端子９００、９０
２がフィルター部材４２６ａに接続される。又、該フィ
ルター部材がこの特定の室４１８を占めた時、他のフィ
ルター部材４２６ｂ或いは４２６ｃの各々に別の対の電
気端子９０４、９０６が接続される。この対の電気端子
９００〜９０６はコンピューターでコントロールされた
電流を提供して、特定量の抵抗熱エネルギーを発生し、
フィルター部材４２６ａ上残留する残留粒子状物を気化
させる。クリーニング吸引ファン４５０は、第二の試料
捕集及び分析サブシステム５００中に配置され、フィル
ター部材４２６ａ及びクリーニング室４１８から残留気
化物質を吸引し、それを外部環境に排気する。クリーニ
ング吸引ファン４５０は、パイプ４５２を経てクリーニ
ング室４１８に接続される。一実施態様においては、パ
イプ４５１はクリーニング室４１８及び第二の試料捕
集、及び分析サブシステム５００のフラッシング室５１
８に共に接続される。この実施態様においては、第二の
試料捕集及び分析サブシステム５００中の蒸気は、クリ
ーニング室４１８中フィルター部材４２６ａを直接通過
し、外部環境に排気されることになっている。第二の実
施態様においては、パイプ４５４は主パイプ４５２から
分枝し、その故にクリーニングサイクルのための別の平
行経路を提供する。この実施態様においては、弁４５３
を用いて真空流の方向をコントロールする。ただし、ク
リーニング処理の間、フィルター部材４２６ｂは捕集室
４１４の内側にあって次の試料を捕集し、フィルター部
材４２６ａは気化室（チャンバー）４１６の内側にあ
る。このことにより１つの３６０度の回転が完了し、こ
の過程を再び開始することができる。
似たシールされた室である。この室４１８に於いては、
この特定のフィルター部材がクリーニング室４１８を占
めた時、図１２に示す様に、対の電気端子９００、９０
２がフィルター部材４２６ａに接続される。又、該フィ
ルター部材がこの特定の室４１８を占めた時、他のフィ
ルター部材４２６ｂ或いは４２６ｃの各々に別の対の電
気端子９０４、９０６が接続される。この対の電気端子
９００〜９０６はコンピューターでコントロールされた
電流を提供して、特定量の抵抗熱エネルギーを発生し、
フィルター部材４２６ａ上残留する残留粒子状物を気化
させる。クリーニング吸引ファン４５０は、第二の試料
捕集及び分析サブシステム５００中に配置され、フィル
ター部材４２６ａ及びクリーニング室４１８から残留気
化物質を吸引し、それを外部環境に排気する。クリーニ
ング吸引ファン４５０は、パイプ４５２を経てクリーニ
ング室４１８に接続される。一実施態様においては、パ
イプ４５１はクリーニング室４１８及び第二の試料捕
集、及び分析サブシステム５００のフラッシング室５１
８に共に接続される。この実施態様においては、第二の
試料捕集及び分析サブシステム５００中の蒸気は、クリ
ーニング室４１８中フィルター部材４２６ａを直接通過
し、外部環境に排気されることになっている。第二の実
施態様においては、パイプ４５４は主パイプ４５２から
分枝し、その故にクリーニングサイクルのための別の平
行経路を提供する。この実施態様においては、弁４５３
を用いて真空流の方向をコントロールする。ただし、ク
リーニング処理の間、フィルター部材４２６ｂは捕集室
４１４の内側にあって次の試料を捕集し、フィルター部
材４２６ａは気化室（チャンバー）４１６の内側にあ
る。このことにより１つの３６０度の回転が完了し、こ
の過程を再び開始することができる。
【００８４】ＳＣＡＶ４１０は、円型プレート４１２の
運動が各配置においてフィルター部材４２６ａ、ｂ及び
ｃをシールされた位置に置くので、外部の空気による汚
染がないように設計されている。ステッパーモーター４
２８により回転せしめられる円型プレート４１２の厳密
な運動、並びに第一及び第二の固定プレート４２０及び
４２２の運動は、ＰＣＡＤ作動器ユニットによってコン
トロールされる。３方向型弁（三方弁、三方バルブ）４
３８及び６ポート型弁６００の厳密なコントロール、並
びにガス流はインターフェイスコントロールユニットに
よってコントロールされる。ＰＣＡＤコントロールユニ
ット及びインターフェイスコントロールユニットは共
に、後で詳述されるコントロール及びデータ処理システ
ムの一部である。
運動が各配置においてフィルター部材４２６ａ、ｂ及び
ｃをシールされた位置に置くので、外部の空気による汚
染がないように設計されている。ステッパーモーター４
２８により回転せしめられる円型プレート４１２の厳密
な運動、並びに第一及び第二の固定プレート４２０及び
４２２の運動は、ＰＣＡＤ作動器ユニットによってコン
トロールされる。３方向型弁（三方弁、三方バルブ）４
３８及び６ポート型弁６００の厳密なコントロール、並
びにガス流はインターフェイスコントロールユニットに
よってコントロールされる。ＰＣＡＤコントロールユニ
ット及びインターフェイスコントロールユニットは共
に、後で詳述されるコントロール及びデータ処理システ
ムの一部である。
【００８５】図１４ａ、ｂ及びｃは、本発明の独特なフ
ィルター構成の種々の図を例示する。例示の目的で試料
フィルター又はフィルター部材なる用語は、３つのフィ
ルター部材４２６ａ、ｂ及びｃのいずれかを意味するも
のとする。試料フィルターは、第二の試料収集及び分析
システム５００への蒸気試料の送りを容易にしながら、
試料粒子状物を収集することができるように独特に設計
されている。それらはまた、熱分解及び真空処理を通し
て、粒子状物の気化及び後のクリーニングを容易にする
ように独特に設計されている。
ィルター構成の種々の図を例示する。例示の目的で試料
フィルター又はフィルター部材なる用語は、３つのフィ
ルター部材４２６ａ、ｂ及びｃのいずれかを意味するも
のとする。試料フィルターは、第二の試料収集及び分析
システム５００への蒸気試料の送りを容易にしながら、
試料粒子状物を収集することができるように独特に設計
されている。それらはまた、熱分解及び真空処理を通し
て、粒子状物の気化及び後のクリーニングを容易にする
ように独特に設計されている。
【００８６】図１２を参照すると、３つの取外し可能な
フィルター部材を持つ回転可能なプレートが例示されて
いる。フィルター部材は、回転する円型プレート４１２
の辺縁中に挿入され、例示されている通りフィルター部
材中の穴はフィルターユニットの穴と整列になってい
る。各フィルターキャビティへの入口は、回転する円型
プレート４１２の周辺からである。試料フィルター部材
ａ、ｂ又はｃの各々は、電流伝導、並びにガスの締りば
めを容易にし、一方尚容易な挿入及び取外しができるよ
うに独特に設計されている。
フィルター部材を持つ回転可能なプレートが例示されて
いる。フィルター部材は、回転する円型プレート４１２
の辺縁中に挿入され、例示されている通りフィルター部
材中の穴はフィルターユニットの穴と整列になってい
る。各フィルターキャビティへの入口は、回転する円型
プレート４１２の周辺からである。試料フィルター部材
ａ、ｂ又はｃの各々は、電流伝導、並びにガスの締りば
めを容易にし、一方尚容易な挿入及び取外しができるよ
うに独特に設計されている。
【００８７】図１４Ａ〜Ｃ中に例示されている通り、試
料フィルターの枠４２７は、陽極酸化アルミニウムから
構成され、次に硬質陽極酸化されている。硬質陽極酸化
コーティングは、装置の設計において用いることができ
る電気絶縁品質を与える。このことは、鋳造によるか又
は機械加工による製作を容易にする。枠４２７は、図１
４Ａに示される通り各末端に取り付けられている電気導
体４２９を含む。各導体４２９は、円形、矩形又は正方
形であってよい穴４１２ａ、ｂ又はｃ上に確実な電気接
続状態で、正しい位置にニッケル又はステンレススチー
ルの網目（メッシュ）を支持するように働く取付け片又
は安全プレート４３３を有している。電気導体４２９
は、枠４２７を通して延長され、電気端子４３５として
終わっている。操作の際には、フィルター４２６ａ、ｂ
又はｃの１つが気化室又はクリーニング／パージング室
中に回転した時、電気端子４３５は、室の各々に備えら
れているコミュテーター接点９００〜９０６とかみ合
う。図１２は、コミュテーター上に配置された接触点を
例示する。接触点９００及び９０２は、クリーニング室
のためであり、接触点９０４及び９０６は気化室のため
である。図に示されている通り、接触点９００〜９０６
は回転の方向のばね負荷型の直接電気接触が準備されて
いる。プロセスコントロールがフラッシュ加熱を開始し
た時、電流が端末４３５の各々に送られる。通過する電
流によって抵抗加熱されるステンレススチール、又はニ
ッケルの網目スクリーンによって導体４２９の間の回路
が完成される。
料フィルターの枠４２７は、陽極酸化アルミニウムから
構成され、次に硬質陽極酸化されている。硬質陽極酸化
コーティングは、装置の設計において用いることができ
る電気絶縁品質を与える。このことは、鋳造によるか又
は機械加工による製作を容易にする。枠４２７は、図１
４Ａに示される通り各末端に取り付けられている電気導
体４２９を含む。各導体４２９は、円形、矩形又は正方
形であってよい穴４１２ａ、ｂ又はｃ上に確実な電気接
続状態で、正しい位置にニッケル又はステンレススチー
ルの網目（メッシュ）を支持するように働く取付け片又
は安全プレート４３３を有している。電気導体４２９
は、枠４２７を通して延長され、電気端子４３５として
終わっている。操作の際には、フィルター４２６ａ、ｂ
又はｃの１つが気化室又はクリーニング／パージング室
中に回転した時、電気端子４３５は、室の各々に備えら
れているコミュテーター接点９００〜９０６とかみ合
う。図１２は、コミュテーター上に配置された接触点を
例示する。接触点９００及び９０２は、クリーニング室
のためであり、接触点９０４及び９０６は気化室のため
である。図に示されている通り、接触点９００〜９０６
は回転の方向のばね負荷型の直接電気接触が準備されて
いる。プロセスコントロールがフラッシュ加熱を開始し
た時、電流が端末４３５の各々に送られる。通過する電
流によって抵抗加熱されるステンレススチール、又はニ
ッケルの網目スクリーンによって導体４２９の間の回路
が完成される。
【００８８】枠４２７は、回転円型プレート４１２の周
辺に形成される平面部分に対して取り付けられているリ
ップを有している。リップ上には、キャビティ中に挿入
された時には、支持ピン（図示せず）によって正しい位
置中にびったり合わされた時、ガス締りばめになるよう
に、ヴィトンその他の適当なローリングを支持する溝が
ある。支持ピンは、単一スクリューを回すと試料フィル
ターを正しい位置に保全シールするように、安全ノッチ
中に挿入することによって回転円型プレート４１２の周
辺の上端及び下端辺縁に対して心張りされている。フィ
ルターの取外しは、支持ピン上のスクリューを外し、そ
してそれを安全ノッチから取り外すことによって容易に
行われる。次に電気端子４３５の突起末端において、特
殊工具をスロット中にはね入れ、試料フィルターをキャ
ビティから引き出す。図１４Ｂは、図１４Ａに示される
フィルター部材４２６ａ、ｂ又はｃの上端側上に取り付
けられている上端プレート４４３を例示する。図１４Ｃ
は、フィルター部材ａ、ｂ又はｃの下側を例示する。
辺に形成される平面部分に対して取り付けられているリ
ップを有している。リップ上には、キャビティ中に挿入
された時には、支持ピン（図示せず）によって正しい位
置中にびったり合わされた時、ガス締りばめになるよう
に、ヴィトンその他の適当なローリングを支持する溝が
ある。支持ピンは、単一スクリューを回すと試料フィル
ターを正しい位置に保全シールするように、安全ノッチ
中に挿入することによって回転円型プレート４１２の周
辺の上端及び下端辺縁に対して心張りされている。フィ
ルターの取外しは、支持ピン上のスクリューを外し、そ
してそれを安全ノッチから取り外すことによって容易に
行われる。次に電気端子４３５の突起末端において、特
殊工具をスロット中にはね入れ、試料フィルターをキャ
ビティから引き出す。図１４Ｂは、図１４Ａに示される
フィルター部材４２６ａ、ｂ又はｃの上端側上に取り付
けられている上端プレート４４３を例示する。図１４Ｃ
は、フィルター部材ａ、ｂ又はｃの下側を例示する。
【００８９】この３フィルター型ＳＣＡＶ４１０を２フ
ィルター型ＳＣＡＶ４１０で、又は単一フィルター型Ｓ
ＣＡＶ４１０でさえ置き換えることが可能であることに
注目することは重要である。２フィルター実施態様にお
いては、クリーニング室４１８がなくなる。このＳＣＡ
Ｖ４１０は、試料採取期あたり連続２工程過程のため
に、収集室４１２及び気化室４１４のみを有することに
なる。単一フィルター部材実施態様においては、どちら
か一方の室が試料採取及び気化過程のために充分である
か、又は単一のフィルター部材が２つの位置の間を回転
又は往復運動する。 第二の試料採取及び分析サブシステム 第二の試料収集及び分析サブシステム５００は、図１１
Ｂに示され、蒸気収集器及び検出器である。それは、第
一の試料収集及び分析サブシステム４００と主吸引ファ
ン４０４及び、クリーニング吸引ファン４５０との間に
合わせて配置されている。ＶＣＡＤ５００は、試料収集
器及びプレ濃縮器５１０、ＳＣＡＰ、並びに好ましい実
施態様においては、ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出
器、ＧＣ／ＥＣＤである第二の化学分析器５６０よりな
る。第二の実施態様においては、化学分析器５６０は、
イオン移動度分光計（スペクトロメーター）、又はガス
クロマトグラフ／電子捕獲検出器及びイオン移動度分光
計の組合せである。ＶＣＡＤ５００は、標的分子状蒸気
についてある試料容量の空気を収集、濃縮及び分析する
のに使用される。このことは、ＳＣＡＰ５１０中分子状
蒸気を最初に選択的に収集、濃縮し、次に分析のために
この蒸気を第二の化学分析器５６０にかけることによっ
て行われる。第二の化学分析器５６０の両型に関して操
作されるＳＣＡＰ５１０の説明は、次のパラグラフに示
される。 試料収集器及びプレ濃縮器（ＳＣＡＰ） ＳＣＡＰ５１０は、系全体の感度及び選択性を強化する
ために系全体の一部として使用される。一般的には、Ｓ
ＣＡＰ５１０は、興味のある標的分子を失うことなし
に、多工程の過程において、不要の分子を棄てるだけで
なくてはならない。試料収集及び濃縮工程においては、
標的分子は選択された基材上に吸着され、次に選択的に
脱着されて、分析のためより小さくより濃縮された容量
となる。
ィルター型ＳＣＡＶ４１０で、又は単一フィルター型Ｓ
ＣＡＶ４１０でさえ置き換えることが可能であることに
注目することは重要である。２フィルター実施態様にお
いては、クリーニング室４１８がなくなる。このＳＣＡ
Ｖ４１０は、試料採取期あたり連続２工程過程のため
に、収集室４１２及び気化室４１４のみを有することに
なる。単一フィルター部材実施態様においては、どちら
か一方の室が試料採取及び気化過程のために充分である
か、又は単一のフィルター部材が２つの位置の間を回転
又は往復運動する。 第二の試料採取及び分析サブシステム 第二の試料収集及び分析サブシステム５００は、図１１
Ｂに示され、蒸気収集器及び検出器である。それは、第
一の試料収集及び分析サブシステム４００と主吸引ファ
ン４０４及び、クリーニング吸引ファン４５０との間に
合わせて配置されている。ＶＣＡＤ５００は、試料収集
器及びプレ濃縮器５１０、ＳＣＡＰ、並びに好ましい実
施態様においては、ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出
器、ＧＣ／ＥＣＤである第二の化学分析器５６０よりな
る。第二の実施態様においては、化学分析器５６０は、
イオン移動度分光計（スペクトロメーター）、又はガス
クロマトグラフ／電子捕獲検出器及びイオン移動度分光
計の組合せである。ＶＣＡＤ５００は、標的分子状蒸気
についてある試料容量の空気を収集、濃縮及び分析する
のに使用される。このことは、ＳＣＡＰ５１０中分子状
蒸気を最初に選択的に収集、濃縮し、次に分析のために
この蒸気を第二の化学分析器５６０にかけることによっ
て行われる。第二の化学分析器５６０の両型に関して操
作されるＳＣＡＰ５１０の説明は、次のパラグラフに示
される。 試料収集器及びプレ濃縮器（ＳＣＡＰ） ＳＣＡＰ５１０は、系全体の感度及び選択性を強化する
ために系全体の一部として使用される。一般的には、Ｓ
ＣＡＰ５１０は、興味のある標的分子を失うことなし
に、多工程の過程において、不要の分子を棄てるだけで
なくてはならない。試料収集及び濃縮工程においては、
標的分子は選択された基材上に吸着され、次に選択的に
脱着されて、分析のためより小さくより濃縮された容量
となる。
【００９０】ＳＣＡＰ５１０は、空気流が３つの試料採
取装置の１つからＳＣＡＶ４１０を通って、ＳＣＡＰ５
１０に移動するに従って、それから蒸気試料を収集、濃
縮するために使用される。ＳＣＡＰ５１０に、ＳＣＡＶ
４１０からＳＣＡＰ５１０に延長されているパイプ４０
２によって、試料容量の空気が供給される。試料採取期
の間、高吸引ファン４０４は、３つの試料採取装置の１
つから試料容量の空気を引出し、それによって空気流を
ＳＣＡＶ４１０中に流入させる。ＳＣＡＶ４１０中フィ
ルター部材は、ある種の標的物質のみを物理的に捕集
し、蒸気をＳＣＡＰ５１０上に連続させるように設計さ
れている。蒸気はＳＣＡＶ４１０を容易に通過し、ＳＣ
ＡＰ５１０に至り、そこでそれらは物理的に捕集又は吸
着される。
取装置の１つからＳＣＡＶ４１０を通って、ＳＣＡＰ５
１０に移動するに従って、それから蒸気試料を収集、濃
縮するために使用される。ＳＣＡＰ５１０に、ＳＣＡＶ
４１０からＳＣＡＰ５１０に延長されているパイプ４０
２によって、試料容量の空気が供給される。試料採取期
の間、高吸引ファン４０４は、３つの試料採取装置の１
つから試料容量の空気を引出し、それによって空気流を
ＳＣＡＶ４１０中に流入させる。ＳＣＡＶ４１０中フィ
ルター部材は、ある種の標的物質のみを物理的に捕集
し、蒸気をＳＣＡＰ５１０上に連続させるように設計さ
れている。蒸気はＳＣＡＶ４１０を容易に通過し、ＳＣ
ＡＰ５１０に至り、そこでそれらは物理的に捕集又は吸
着される。
【００９１】ＳＣＡＰ５１０は、回転する円型プレート
５１２、試料採取室５１４、脱着室５１６及びフラッシ
ング室５１８よりなる。試料採取、脱着及びフラッシン
グ室５１４、５１６及び５１８は、第一及び第二の固定
ＳＣＡＰプレート５２０及び５２２のユニオンから形成
される。第一及び第二の固定ＳＣＡＰプレート５２０及
び５２２は、各々３つの室５１４、５１６及び５１８の
容量の約１／２よりなる。脱着室５１６は、わずかに異
なった設計のものであり、後のパラグラフにおいて更に
詳細に説明される。第一及び第二のＳＣＡＰ固定プレー
ト５２０及び５２２は、試料採取室５１４、蒸発処理室
である脱着室５１６及び、クリーニング室と称されるフ
ラッシング室５１８が互いに１２０度離れた構造になる
ように整列されている。回転する円型プレート５１２
は、第一及び第二の固定ＳＣＡＰプレート５２０及び５
２２の間に置かれ、その間で回転することができる。回
転する円型プレート５１２は、１２０度離れて等しい間
隔が開けられ、３つの網目フィルター５２６ａ、ｂ及び
ｃでカバーされている。回転する円型プレート５１２上
の３つのフィルター部材５２６ａ、ｂ及びｃは、ＳＣＡ
Ｖ５１０中で用いられ、そして図１２に示されている回
転する円型プレート４１２と同じである。回転する円型
プレート５１２は、モーター５２８によって作動され、
試料採取期の間に試料採取室５１４、蒸発処理室である
脱着室５１６又はクリーニング処理室であるフラッシン
グ室５１８を網目フィルター部材５２６ａ、ｂ又はｃの
各々が占めるように、試料採取期毎に１２０度回転され
る。回転する円型プレート５１２を回転させるために用
いられるモーター５２８は、コントロール及びデータ処
理系の不可分の部分であるＶＣＡＤ作動器によって、コ
ントロールされるステッパーモーターである。各回転が
完了すると、ソレノイド５３０によって作動されるレバ
ー機構５３２は、ある特定の試料採取期の間、３つのフ
ィルター部材５２６ａ、ｂ及びｃの各々が３つの室５１
４、５１６及び５１８のいずれか１つの中でシールされ
るように、第一及び第二の固定プレート５２０及び５２
２を互いに引き合う方向に動かす。ソレノイド５３０及
びレバー機構５３２は、ＶＣＡＤ作動器ユニットによっ
てコントロールされる。３つのフィルター部材５２６
ａ、ｂ及びｃは、３つの室５１４、５１６及び５１８の
各々において気密に完全にシールされる。気密のシール
はレバー機構５３２によって、供給される力によって行
われ、３つの室５１４、５１６及び５１８の各々は、Ｏ
ーリングシールを有する。Ｏーリングシールは、室の周
辺の周りに、又は更に正確には、第一及び第二の固定プ
レートの各々中半室内の回りに置かれる。ＳＣＡＰ５１
０の設計及び操作を完全に例示するために、回転する円
型プレート５１２の完全な３６０度の回転が説明され
る。
５１２、試料採取室５１４、脱着室５１６及びフラッシ
ング室５１８よりなる。試料採取、脱着及びフラッシン
グ室５１４、５１６及び５１８は、第一及び第二の固定
ＳＣＡＰプレート５２０及び５２２のユニオンから形成
される。第一及び第二の固定ＳＣＡＰプレート５２０及
び５２２は、各々３つの室５１４、５１６及び５１８の
容量の約１／２よりなる。脱着室５１６は、わずかに異
なった設計のものであり、後のパラグラフにおいて更に
詳細に説明される。第一及び第二のＳＣＡＰ固定プレー
ト５２０及び５２２は、試料採取室５１４、蒸発処理室
である脱着室５１６及び、クリーニング室と称されるフ
ラッシング室５１８が互いに１２０度離れた構造になる
ように整列されている。回転する円型プレート５１２
は、第一及び第二の固定ＳＣＡＰプレート５２０及び５
２２の間に置かれ、その間で回転することができる。回
転する円型プレート５１２は、１２０度離れて等しい間
隔が開けられ、３つの網目フィルター５２６ａ、ｂ及び
ｃでカバーされている。回転する円型プレート５１２上
の３つのフィルター部材５２６ａ、ｂ及びｃは、ＳＣＡ
Ｖ５１０中で用いられ、そして図１２に示されている回
転する円型プレート４１２と同じである。回転する円型
プレート５１２は、モーター５２８によって作動され、
試料採取期の間に試料採取室５１４、蒸発処理室である
脱着室５１６又はクリーニング処理室であるフラッシン
グ室５１８を網目フィルター部材５２６ａ、ｂ又はｃの
各々が占めるように、試料採取期毎に１２０度回転され
る。回転する円型プレート５１２を回転させるために用
いられるモーター５２８は、コントロール及びデータ処
理系の不可分の部分であるＶＣＡＤ作動器によって、コ
ントロールされるステッパーモーターである。各回転が
完了すると、ソレノイド５３０によって作動されるレバ
ー機構５３２は、ある特定の試料採取期の間、３つのフ
ィルター部材５２６ａ、ｂ及びｃの各々が３つの室５１
４、５１６及び５１８のいずれか１つの中でシールされ
るように、第一及び第二の固定プレート５２０及び５２
２を互いに引き合う方向に動かす。ソレノイド５３０及
びレバー機構５３２は、ＶＣＡＤ作動器ユニットによっ
てコントロールされる。３つのフィルター部材５２６
ａ、ｂ及びｃは、３つの室５１４、５１６及び５１８の
各々において気密に完全にシールされる。気密のシール
はレバー機構５３２によって、供給される力によって行
われ、３つの室５１４、５１６及び５１８の各々は、Ｏ
ーリングシールを有する。Ｏーリングシールは、室の周
辺の周りに、又は更に正確には、第一及び第二の固定プ
レートの各々中半室内の回りに置かれる。ＳＣＡＰ５１
０の設計及び操作を完全に例示するために、回転する円
型プレート５１２の完全な３６０度の回転が説明され
る。
【００９２】回転する円型プレート５１２の１つの３６
０度の回転に対応する、３つの試料採取期を例示するた
めに、系の始動時においてフィルター部材５２６ａは、
試料採取室５１４の内側にあり、フィルター部材５２６
ｂは脱着室５１６の内側にあり、そしてフィルター部材
５１８はフラッシング室５１８の内側にあると、記述又
は仮定することが必要である。この位置においては、フ
ィルター部材５２６ａ及び穴５１２ａは、パイプ４０２
と直接合わされ、その故にフィルター部材５２６ａは、
試料採取期の間３つの試料採取装置のいずれかから引き
出してよい標的蒸気分子を選択的に収集することができ
る。フィルター部材５２６ａ、ｂ及びｃの完全な説明
は、後のパラグラフに示される。第一の試料採取期が完
了すると、ソレノイド５３０がコントロール及びデータ
処理系によって始動され、それによってレバー機構５３
２が第一及び第二の固定ＳＣＡＰプレート５２０及び５
２２を分離する。第一及び第二のＳＣＡＰプレート５２
０及び５２２の分離が完了すると、ステッパーモーター
５２８がコントロール及びデータ処理システムによって
かみ合わされ、円型プレート５１２を１２０度回転させ
て、吸着された蒸気と共に、そのフィルター部材を蒸発
室である着脱室５１６の内側に配置せしめ、一方フィル
ター部材５２６ｂはクリーニング室５１８の中に配置さ
せ、フィルター部材５２６ｃは試料採取室５１４の中に
置かれる。
０度の回転に対応する、３つの試料採取期を例示するた
めに、系の始動時においてフィルター部材５２６ａは、
試料採取室５１４の内側にあり、フィルター部材５２６
ｂは脱着室５１６の内側にあり、そしてフィルター部材
５１８はフラッシング室５１８の内側にあると、記述又
は仮定することが必要である。この位置においては、フ
ィルター部材５２６ａ及び穴５１２ａは、パイプ４０２
と直接合わされ、その故にフィルター部材５２６ａは、
試料採取期の間３つの試料採取装置のいずれかから引き
出してよい標的蒸気分子を選択的に収集することができ
る。フィルター部材５２６ａ、ｂ及びｃの完全な説明
は、後のパラグラフに示される。第一の試料採取期が完
了すると、ソレノイド５３０がコントロール及びデータ
処理系によって始動され、それによってレバー機構５３
２が第一及び第二の固定ＳＣＡＰプレート５２０及び５
２２を分離する。第一及び第二のＳＣＡＰプレート５２
０及び５２２の分離が完了すると、ステッパーモーター
５２８がコントロール及びデータ処理システムによって
かみ合わされ、円型プレート５１２を１２０度回転させ
て、吸着された蒸気と共に、そのフィルター部材を蒸発
室である着脱室５１６の内側に配置せしめ、一方フィル
ター部材５２６ｂはクリーニング室５１８の中に配置さ
せ、フィルター部材５２６ｃは試料採取室５１４の中に
置かれる。
【００９３】蒸発処理を行う脱着室５１６は、コントロ
ール及びデータ処理系の出力源に接続されている、ガス
加熱部材（図示せず）よりなるシールされた室である。
ガス供給源からのパイプ５３６によって運ばれる外部担
体ガス流は、第２の固定ＳＣＡＰプレート５２２中の取
付け部品を通って脱着室５１６に入る。ガス流はガス加
熱部材上を通り、そこで所定の温度に加熱されて、ガス
流が吸着材質の上及び中を通るに従って、吸着材質から
目標物質を脱着させる。好ましい実施態様においては、
用いられるガスは不活性ガスである。しかし、それより
反応性のガスを用いることができる。加熱部材は、硬質
陽極酸化アルミニウム枠中に取り付けられたステンレス
スチールのスクリーン、又はタングステン又はワイヤー
が巻かれたセラミックの枠でよいことが、実験によって
見出されている。第一の固定ＳＣＡＰプレート５２０上
の取付け部品５２１は、できるだけ小さい面積に蒸気試
料と共に、担体ガスを集めて試料の濃縮を強化し、且つ
固定された熱を熱絶縁して保持して、脱着室５１６の本
体への熱の移動を最小にするように設計されている。好
ましい実施態様においては、取付け部品５２１は、円錐
形であり、セラミックのブッシングの挿入によって第一
の固定プレート５２０から絶縁されている。取付け部品
５２１は、取付け部品５２１の壁上での吸着が生じない
ように、次の予備濃縮段階への担体ガス中の試料の自由
通過を可能にするように、所定の温度に保たれる。担体
ガスは、所望の温度に達すると、脱着室５１６からライ
ン５１９を経て、次の濃縮器段階中に脱着された物質を
搬送する。
ール及びデータ処理系の出力源に接続されている、ガス
加熱部材（図示せず）よりなるシールされた室である。
ガス供給源からのパイプ５３６によって運ばれる外部担
体ガス流は、第２の固定ＳＣＡＰプレート５２２中の取
付け部品を通って脱着室５１６に入る。ガス流はガス加
熱部材上を通り、そこで所定の温度に加熱されて、ガス
流が吸着材質の上及び中を通るに従って、吸着材質から
目標物質を脱着させる。好ましい実施態様においては、
用いられるガスは不活性ガスである。しかし、それより
反応性のガスを用いることができる。加熱部材は、硬質
陽極酸化アルミニウム枠中に取り付けられたステンレス
スチールのスクリーン、又はタングステン又はワイヤー
が巻かれたセラミックの枠でよいことが、実験によって
見出されている。第一の固定ＳＣＡＰプレート５２０上
の取付け部品５２１は、できるだけ小さい面積に蒸気試
料と共に、担体ガスを集めて試料の濃縮を強化し、且つ
固定された熱を熱絶縁して保持して、脱着室５１６の本
体への熱の移動を最小にするように設計されている。好
ましい実施態様においては、取付け部品５２１は、円錐
形であり、セラミックのブッシングの挿入によって第一
の固定プレート５２０から絶縁されている。取付け部品
５２１は、取付け部品５２１の壁上での吸着が生じない
ように、次の予備濃縮段階への担体ガス中の試料の自由
通過を可能にするように、所定の温度に保たれる。担体
ガスは、所望の温度に達すると、脱着室５１６からライ
ン５１９を経て、次の濃縮器段階中に脱着された物質を
搬送する。
【００９４】図２１を参照すると、蒸発処理を行う脱着
室５１６の更に詳細な図が示される。フィルター部材５
２６ａ共に回転する円型プレート５１２は、第一の固定
プレート５２０と第二の固定プレート５２２との間に位
置している。２つのローリングシール５５０及び５５２
が、第一の固定プレート５２０と回転する円型プレート
との間、及び回転する円型プレート５１２と第二の固定
プレート５２２との間に示されている。セラミックの加
熱スクリーン保持器５５４が示され、加熱部材５５６を
支持する。担体ガスは、ガスライン５３６を通って室５
１６に入り、加熱部材５５６上上方に移行し、そこでフ
ィルター部材５２６ａ上蒸気を脱着する高さの温度に加
熱される。室５１６の上半分の方が小さい容量のもので
ある。図に示される通り、この上半分は円錐形である。
この上半分は、ステンレススチールのジャケット５５８
及び絶縁のためのセラミックのブッシングを有してい
る。濃縮された試料は、脱着室５１６に於けるスチール
ジャケット５５８の一部である取付け部品５２１付近に
現れる。
室５１６の更に詳細な図が示される。フィルター部材５
２６ａ共に回転する円型プレート５１２は、第一の固定
プレート５２０と第二の固定プレート５２２との間に位
置している。２つのローリングシール５５０及び５５２
が、第一の固定プレート５２０と回転する円型プレート
との間、及び回転する円型プレート５１２と第二の固定
プレート５２２との間に示されている。セラミックの加
熱スクリーン保持器５５４が示され、加熱部材５５６を
支持する。担体ガスは、ガスライン５３６を通って室５
１６に入り、加熱部材５５６上上方に移行し、そこでフ
ィルター部材５２６ａ上蒸気を脱着する高さの温度に加
熱される。室５１６の上半分の方が小さい容量のもので
ある。図に示される通り、この上半分は円錐形である。
この上半分は、ステンレススチールのジャケット５５８
及び絶縁のためのセラミックのブッシングを有してい
る。濃縮された試料は、脱着室５１６に於けるスチール
ジャケット５５８の一部である取付け部品５２１付近に
現れる。
【００９５】二次予備濃縮器５３８は、第一の試料収集
及び分析系中用いられるものと同一の６ポート型弁であ
る。脱着室５１６からの濃縮された試料は、担体ガス流
を経ていくらかの望ましくない物質と共に、６ポート型
弁５３８中に掃引される。パイプ５１９はある程度加熱
されて、パイプ５１９の壁上への蒸気の吸収を防止す
る。６ポート型弁５３８の内側に入ると、試料は試料ル
ープを通って、６ポート型弁５３８の位置によって、外
部環境への排気孔にか又は化学分析器５６０に送られ
る。試料ループは、図１３Ａ及び１３Ｂ中示される脱着
チューブ６０４である。６ポート型弁５３８の操作は、
第一の試料収集及び分析サブシステム４００によって用
いられる６ポート型弁５３８の操作と同一である。
及び分析系中用いられるものと同一の６ポート型弁であ
る。脱着室５１６からの濃縮された試料は、担体ガス流
を経ていくらかの望ましくない物質と共に、６ポート型
弁５３８中に掃引される。パイプ５１９はある程度加熱
されて、パイプ５１９の壁上への蒸気の吸収を防止す
る。６ポート型弁５３８の内側に入ると、試料は試料ル
ープを通って、６ポート型弁５３８の位置によって、外
部環境への排気孔にか又は化学分析器５６０に送られ
る。試料ループは、図１３Ａ及び１３Ｂ中示される脱着
チューブ６０４である。６ポート型弁５３８の操作は、
第一の試料収集及び分析サブシステム４００によって用
いられる６ポート型弁５３８の操作と同一である。
【００９６】前述した方法とわずかに異なる方法として
は、より純粋な目標物質の試料が化学分析器５６０に供
給されるように、担体ガス流の経路及び時期を処理する
ことを通して、望ましくない物質を外部大気に排気する
ことによって、試料容量を更に精製された目標物質とし
て化学分析器５６０に供給する事が出来る。普通は、図
１３Ａ及び１３Ｂ中、ガス供給源様ガス供給源６２０か
ら純粋なガスを化学分析器５６０に供給し、そして脱着
室５１６から担体ガス及び試料を受取り、それを試料ル
ープ６０４に通し、次に６ポート型弁５３８に戻し、そ
して外部環境に送り出すように６ポート型弁５３８を位
置させる。望ましくない物質を含有するより揮発性の方
の蒸気は、脱着処理において最初に実行される脱着処理
に於いて脱着されそして最初に６ポート型弁５３８に到
着する。６ポート型弁５３８が試料ループ中で蒸気を移
動させるように位置させる時機は、試料が化学分析器５
６０中に供給される前に、望ましくない軽い方の蒸気が
既に試料ループを通過しており、そして排気されている
ようにすることである。
は、より純粋な目標物質の試料が化学分析器５６０に供
給されるように、担体ガス流の経路及び時期を処理する
ことを通して、望ましくない物質を外部大気に排気する
ことによって、試料容量を更に精製された目標物質とし
て化学分析器５６０に供給する事が出来る。普通は、図
１３Ａ及び１３Ｂ中、ガス供給源様ガス供給源６２０か
ら純粋なガスを化学分析器５６０に供給し、そして脱着
室５１６から担体ガス及び試料を受取り、それを試料ル
ープ６０４に通し、次に６ポート型弁５３８に戻し、そ
して外部環境に送り出すように６ポート型弁５３８を位
置させる。望ましくない物質を含有するより揮発性の方
の蒸気は、脱着処理において最初に実行される脱着処理
に於いて脱着されそして最初に６ポート型弁５３８に到
着する。６ポート型弁５３８が試料ループ中で蒸気を移
動させるように位置させる時機は、試料が化学分析器５
６０中に供給される前に、望ましくない軽い方の蒸気が
既に試料ループを通過しており、そして排気されている
ようにすることである。
【００９７】フィルター部材５２６ａが脱着室５１６に
ある脱着過程の間、フィルター部材５２６ｂはクリーニ
ング室５１８にあり、フィルター部材５２６ｃは試料採
取室５１４にあって、次の蒸気の試料を収集する。第二
の試料採取期が完了すると、ソレノイド５３０がコント
ロール及びデータ処理系によって作動され、それによっ
てレバー機構５３２が第一及び第二の固定プレート５２
０及び５２２を分離し、そして第一及び第二の固定プレ
ート５２０及び５２２の分離が完了すると、ステッパー
モーター５２８がコントロール及びデータ処理系によっ
て噛み合わされ、円型プレート５１２を１２０度回転さ
せて、フィルター部材５２６ａをクリーニング室５１８
の内側に、フィルター部材５２６ｂを試料採取室５１４
内に、そして吸着された蒸気と共にフィルター部材５２
６ｃを脱着室５１６内に入れる。
ある脱着過程の間、フィルター部材５２６ｂはクリーニ
ング室５１８にあり、フィルター部材５２６ｃは試料採
取室５１４にあって、次の蒸気の試料を収集する。第二
の試料採取期が完了すると、ソレノイド５３０がコント
ロール及びデータ処理系によって作動され、それによっ
てレバー機構５３２が第一及び第二の固定プレート５２
０及び５２２を分離し、そして第一及び第二の固定プレ
ート５２０及び５２２の分離が完了すると、ステッパー
モーター５２８がコントロール及びデータ処理系によっ
て噛み合わされ、円型プレート５１２を１２０度回転さ
せて、フィルター部材５２６ａをクリーニング室５１８
の内側に、フィルター部材５２６ｂを試料採取室５１４
内に、そして吸着された蒸気と共にフィルター部材５２
６ｃを脱着室５１６内に入れる。
【００９８】濃縮された試料容量は、脱着室５１６又は
６ポート型弁５３８からガスクロマトグラフ／電子捕獲
検出器組合せ中へ掃引される。ガスクロマトグラフィー
の過程は、分別クロマトグラフィー、可変型吸着クロマ
トグラフィー及び気化成分の変えられる相対揮発性の組
合せによる気化成分の分離よりなる。目標とする化合物
を含有する濃縮された試料容量は、一定の高温コンパー
トメント中コイルされている、長いガスクロマトグラフ
カラム中に掃引される。カラムには、１種又はそれ以上
の非揮発性有機材コーティングで被覆された、不活性有
機固体支持体が詰められている。有機材コーティングを
持つ支持体は、ガス液体分配クロマトグラフ系の固定相
を構成する。揮発された成分がカラムを通過するに従っ
て、それらはカラム中の固定相材料と揮発相の間に分配
され、当該揮発相は不活性担体ガスの流れである。この
分配は、気化された成分の相対揮発性を反映する。低い
揮発性を示す化合物の方が固定相に対する親和性が小さ
く、従ってガスクロマトグラフから最初に出る。濃縮さ
れた蒸気試料は、空間的に分離される変動する揮発性の
化合物を持つ連続流として、ガスクロマトグラフを出
る。次にこの連続流は、電子捕獲検出器に入る。
６ポート型弁５３８からガスクロマトグラフ／電子捕獲
検出器組合せ中へ掃引される。ガスクロマトグラフィー
の過程は、分別クロマトグラフィー、可変型吸着クロマ
トグラフィー及び気化成分の変えられる相対揮発性の組
合せによる気化成分の分離よりなる。目標とする化合物
を含有する濃縮された試料容量は、一定の高温コンパー
トメント中コイルされている、長いガスクロマトグラフ
カラム中に掃引される。カラムには、１種又はそれ以上
の非揮発性有機材コーティングで被覆された、不活性有
機固体支持体が詰められている。有機材コーティングを
持つ支持体は、ガス液体分配クロマトグラフ系の固定相
を構成する。揮発された成分がカラムを通過するに従っ
て、それらはカラム中の固定相材料と揮発相の間に分配
され、当該揮発相は不活性担体ガスの流れである。この
分配は、気化された成分の相対揮発性を反映する。低い
揮発性を示す化合物の方が固定相に対する親和性が小さ
く、従ってガスクロマトグラフから最初に出る。濃縮さ
れた蒸気試料は、空間的に分離される変動する揮発性の
化合物を持つ連続流として、ガスクロマトグラフを出
る。次にこの連続流は、電子捕獲検出器に入る。
【００９９】電子捕獲検出器は、ガスクロマトグラフカ
ラムからの流出液中の、電子捕獲性の化学種を測定する
ために用いられる装置である。ＥＣＤはアミン、アルコ
ール及び炭化水素に非感受性であるが、ハロゲン、無水
物、過酸化物、ケテン及びニトロ基にきわめて感受性で
あり、その故にこの特定の応用に特に向いている。電子
捕獲検出器は、典型的には放射性源により、伝導電子が
既知の速度で生じ、ガスクロマトグラフから出てくる試
料内の電気陰性種によって捕獲されるガスイオン化室で
ある。この室の電極においてなされる電気測定は、自由
電子密度を求め、次に電子捕獲性化合物の濃度を求める
ために行われる。電気測定により、その振動数が試料中
に存在する化合物の濃度と直線的な関係があるパルス列
が生じる。
ラムからの流出液中の、電子捕獲性の化学種を測定する
ために用いられる装置である。ＥＣＤはアミン、アルコ
ール及び炭化水素に非感受性であるが、ハロゲン、無水
物、過酸化物、ケテン及びニトロ基にきわめて感受性で
あり、その故にこの特定の応用に特に向いている。電子
捕獲検出器は、典型的には放射性源により、伝導電子が
既知の速度で生じ、ガスクロマトグラフから出てくる試
料内の電気陰性種によって捕獲されるガスイオン化室で
ある。この室の電極においてなされる電気測定は、自由
電子密度を求め、次に電子捕獲性化合物の濃度を求める
ために行われる。電気測定により、その振動数が試料中
に存在する化合物の濃度と直線的な関係があるパルス列
が生じる。
【０１００】コントロール及びデータ処理システムのコ
ンピューターは、後のセクションにおいて説明される
が、ある特定の符号化された分子（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ
ｍｏｌｅｃｕｌｅ）を検出するようにプレプログラム
されており、このものも後のセクションにおいて論述さ
れる。初期の注入時から電子捕獲検出器による捕獲に至
る移動の時間は、特定の化合物毎に決定される。実験に
よって、ダイナマイト及びニトログリセリンに関する符
号化化合物の移動の時間は約１．５秒で始まり、そして
２．５秒で終わり、ピークは約２秒であることが求めら
れている。従って、コンピューターは２秒で２５ｍｓの
窓を開いて、符号化分子が存在するか否かを求める。そ
の外、パルス列の振動数は種々の化合物の濃度と共に変
動するので、ダイナマイト及びニトログリセリンの場合
の特定の符号化合物の濃度は、得られるパルス列の振動
数を記録することによって求めてもよい。
ンピューターは、後のセクションにおいて説明される
が、ある特定の符号化された分子（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ
ｍｏｌｅｃｕｌｅ）を検出するようにプレプログラム
されており、このものも後のセクションにおいて論述さ
れる。初期の注入時から電子捕獲検出器による捕獲に至
る移動の時間は、特定の化合物毎に決定される。実験に
よって、ダイナマイト及びニトログリセリンに関する符
号化化合物の移動の時間は約１．５秒で始まり、そして
２．５秒で終わり、ピークは約２秒であることが求めら
れている。従って、コンピューターは２秒で２５ｍｓの
窓を開いて、符号化分子が存在するか否かを求める。そ
の外、パルス列の振動数は種々の化合物の濃度と共に変
動するので、ダイナマイト及びニトログリセリンの場合
の特定の符号化合物の濃度は、得られるパルス列の振動
数を記録することによって求めてもよい。
【０１０１】クリーニング室５１８は、蒸発処理を行う
脱着室５１６と似たシールされた室である。それは脱着
過程の後、残留することがある蒸気又は粒子状物の熱ク
リーニングを準備する。フィルター部材５２６ａ又はい
ずれかのフィルター部材５２６ａ、ｂ又はｃがクリーニ
ング室５１８中にある時、ガス供給装置５３４からの純
粋なガス流は、図示されていない第二の加熱部材上の、
フィルター部材５２６ａに向けられている。コンピュー
ターでコントロールされた電流が、熱エネルギーを発生
して残留する蒸気及び粒子状物をフィルター部材５２６
ａから脱着させる。このガス流は、取付け部品５２３を
通り、そして異物をクリーニング室から引き出して、そ
れを外部環境中へ排出する真空クリーニングファン４５
０に接続されているパイプ４５２中へ掃引するために使
用される。このクリーニング過程の間、フィルター部材
５２６ｂは、試料採取室５１４の内側にあって次の試料
を収集し、フィルター部材５２６ｃは脱着室５１６の内
側にある。
脱着室５１６と似たシールされた室である。それは脱着
過程の後、残留することがある蒸気又は粒子状物の熱ク
リーニングを準備する。フィルター部材５２６ａ又はい
ずれかのフィルター部材５２６ａ、ｂ又はｃがクリーニ
ング室５１８中にある時、ガス供給装置５３４からの純
粋なガス流は、図示されていない第二の加熱部材上の、
フィルター部材５２６ａに向けられている。コンピュー
ターでコントロールされた電流が、熱エネルギーを発生
して残留する蒸気及び粒子状物をフィルター部材５２６
ａから脱着させる。このガス流は、取付け部品５２３を
通り、そして異物をクリーニング室から引き出して、そ
れを外部環境中へ排出する真空クリーニングファン４５
０に接続されているパイプ４５２中へ掃引するために使
用される。このクリーニング過程の間、フィルター部材
５２６ｂは、試料採取室５１４の内側にあって次の試料
を収集し、フィルター部材５２６ｃは脱着室５１６の内
側にある。
【０１０２】ＳＣＡＰ５１０は、回転する円型プレート
５１２の運動がフィルター部材５２６ａ、ｂ及びｃを各
配置において密にシールされた位置に置くので、外気に
よる汚染がないように設計されている。ステッパーモー
ター５２８による回転円型プレート５１２の厳密な運
動、並びに第一及び第二の固定ＳＣＡＰプレート５２０
及び５２２の運動は、ＶＣＡＤ作動器ユニットによって
コントロールされる。６ポート型弁及びすべてのガス流
は、インターフェイスコントロールユニットによってコ
ントロールされる。ＶＣＡＤコントロールユニット及び
インターフェイスコントロールユニットは共に、後で詳
細説明されるコントロール及びデータ処理系の一部であ
る。
５１２の運動がフィルター部材５２６ａ、ｂ及びｃを各
配置において密にシールされた位置に置くので、外気に
よる汚染がないように設計されている。ステッパーモー
ター５２８による回転円型プレート５１２の厳密な運
動、並びに第一及び第二の固定ＳＣＡＰプレート５２０
及び５２２の運動は、ＶＣＡＤ作動器ユニットによって
コントロールされる。６ポート型弁及びすべてのガス流
は、インターフェイスコントロールユニットによってコ
ントロールされる。ＶＣＡＤコントロールユニット及び
インターフェイスコントロールユニットは共に、後で詳
細説明されるコントロール及びデータ処理系の一部であ
る。
【０１０３】図１５Ａ及びＢを参照すると、ＳＣＡＰ５
１０のための独特なフィルター部材設計の２つの図が示
されている。例示の目的で、試料フィルター又はフィル
ター部材なる用語は、３つのフィルター部材５２６ａ、
ｂ又はｃのいずれをも意味するものとする。試料フィル
ター５２６ａ、ｂ及びｃは、各々２つのステンレススチ
ールスクリーン５２９及び５３１の間に、キャビティが
形成されるようにスクリーンを支持する枠５２７よりな
る。キャビティは、標的物質の分子を吸着する親和性を
持つ吸着剤材料が予め定められた量だけ充たされる。２
つのフィルタースクリーン５２９及び５３１は、フレー
ム５２７上に取り付けられ、そして４つのボルト５３７
によって締められているプレート５３３によって正しい
位置に保たれる。フレーム５２７は、回転円型プレート
５１２上に配置されているキャビティ中にフィルター５
２６ａ、ｂ又はｃが挿入される時、シールされた面を与
えるようにＯ−リングシール５３７が、その上に取付け
られているリップを有する。
１０のための独特なフィルター部材設計の２つの図が示
されている。例示の目的で、試料フィルター又はフィル
ター部材なる用語は、３つのフィルター部材５２６ａ、
ｂ又はｃのいずれをも意味するものとする。試料フィル
ター５２６ａ、ｂ及びｃは、各々２つのステンレススチ
ールスクリーン５２９及び５３１の間に、キャビティが
形成されるようにスクリーンを支持する枠５２７よりな
る。キャビティは、標的物質の分子を吸着する親和性を
持つ吸着剤材料が予め定められた量だけ充たされる。２
つのフィルタースクリーン５２９及び５３１は、フレー
ム５２７上に取り付けられ、そして４つのボルト５３７
によって締められているプレート５３３によって正しい
位置に保たれる。フレーム５２７は、回転円型プレート
５１２上に配置されているキャビティ中にフィルター５
２６ａ、ｂ又はｃが挿入される時、シールされた面を与
えるようにＯ−リングシール５３７が、その上に取付け
られているリップを有する。
【０１０４】試料フィルター枠５２７は、アルミニウム
から構成され、アルミニウムは次に硬質陽極酸化され
る。このことは、この型の作業に必要とされる不活性表
面及び熱品質を与えることが見出されている。普通ステ
ンレススチール、ニッケル又はセラミック材料、例えば
Ｍａｙｃｏｒがこの目標を達成するために使用されるこ
ともある。硬質陽極酸化アルミニウムを使用してよいこ
とが、実験によって見出されている。このことは、鋳造
か又は機械加工による製作を容易にする。
から構成され、アルミニウムは次に硬質陽極酸化され
る。このことは、この型の作業に必要とされる不活性表
面及び熱品質を与えることが見出されている。普通ステ
ンレススチール、ニッケル又はセラミック材料、例えば
Ｍａｙｃｏｒがこの目標を達成するために使用されるこ
ともある。硬質陽極酸化アルミニウムを使用してよいこ
とが、実験によって見出されている。このことは、鋳造
か又は機械加工による製作を容易にする。
【０１０５】標的物質の濃縮の種々の段階において使用
される吸着剤材料は、テナックス（Ｔｅｎａｘ）及びカ
ーボトラップ（Ｃａｒｂｏｔｒａｐ）を含む、蒸気試料
採取のため普通使用される広い範囲の材料群から選択し
てよい。検出、単離されるべき特定の物質により、本発
明の場合に使用することができる他の吸着性物質があ
る。３フィルター型ＳＣＡＰ５１０は、２フィルター型
ＳＣＡＰ５１０又は単一フィルター型ＳＣＡＰ５１０に
置き換えることができる。２フィルター型実施態様にお
いては、クリーニング室５１８がなくなる。このＳＣＡ
Ｐ５１０は、試料採取期あたり連続２工程過程のための
試料採取室５１２及び脱着室５１４のみを有する。単一
フィルター部材の実施態様においては、試料採取及び脱
着過程のため１つの室が十分であるか、又は単一のフィ
ルターが２つの位置の間でスイッチされる。分 析 精製された標的物質の分析は、物質を同定し、その存在
する量を決定することによりなる。多くの他の普通の外
界の物質に関しては、原濃度が非常に低いので、精製及
び濃縮系の最良のものであってさえ、標的物質に似た特
性を持つ物質のいくらかの残留不純物がそこにある可能
性がある。即ち分析系は、妨害物質のための応答から標
的物質の応答を分離することができなければならない。
される吸着剤材料は、テナックス（Ｔｅｎａｘ）及びカ
ーボトラップ（Ｃａｒｂｏｔｒａｐ）を含む、蒸気試料
採取のため普通使用される広い範囲の材料群から選択し
てよい。検出、単離されるべき特定の物質により、本発
明の場合に使用することができる他の吸着性物質があ
る。３フィルター型ＳＣＡＰ５１０は、２フィルター型
ＳＣＡＰ５１０又は単一フィルター型ＳＣＡＰ５１０に
置き換えることができる。２フィルター型実施態様にお
いては、クリーニング室５１８がなくなる。このＳＣＡ
Ｐ５１０は、試料採取期あたり連続２工程過程のための
試料採取室５１２及び脱着室５１４のみを有する。単一
フィルター部材の実施態様においては、試料採取及び脱
着過程のため１つの室が十分であるか、又は単一のフィ
ルターが２つの位置の間でスイッチされる。分 析 精製された標的物質の分析は、物質を同定し、その存在
する量を決定することによりなる。多くの他の普通の外
界の物質に関しては、原濃度が非常に低いので、精製及
び濃縮系の最良のものであってさえ、標的物質に似た特
性を持つ物質のいくらかの残留不純物がそこにある可能
性がある。即ち分析系は、妨害物質のための応答から標
的物質の応答を分離することができなければならない。
【０１０６】２つの形の分析システムに於いては、第一
及び第二の試料収集及び分析サブシステム４００及び５
００が、別々にか又は組み合わせて使用される。第一の
試料収集及び分析サブシステム４００は、イオン移動度
分光計、ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出器、又は両
方を用いる。ガスクロマトグラフを使用する場合、最後
の検出器は通常電子捕獲検出器であるが、所望の場合に
は第二の検出器としてイオン移動度分光計も使用するこ
とができる。応用によっては、フォトイオン化検出器又
は窒素−燐検出器又は何か別の検出器を、ガスクロマト
グラフに続いて使用してもよい。ガスクロマトグラフ
は、「充填式カラム」型のものでも又は毛細管カラム型
のものでもよい。ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出器
及びイオン移動度分光計が共に用いられる場合には、そ
れらは別々に又は組合せ方式で使用することができる。
収集精製された試料を分析器の一方又は双方に向けるた
めに、弁を使用することができる。第二の試料収集及び
分析サブシステム５００もガスクロマトグラフ／電子捕
獲検出器及び（又は）イオン移動度分析器を用いる。第
一及び第二の試料収集及び分析サブシステム４００及び
５００は、同時又は別々に運転することができ、その故
に化学分析器の両セットを同時又は別々に運転すること
ができる。
及び第二の試料収集及び分析サブシステム４００及び５
００が、別々にか又は組み合わせて使用される。第一の
試料収集及び分析サブシステム４００は、イオン移動度
分光計、ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出器、又は両
方を用いる。ガスクロマトグラフを使用する場合、最後
の検出器は通常電子捕獲検出器であるが、所望の場合に
は第二の検出器としてイオン移動度分光計も使用するこ
とができる。応用によっては、フォトイオン化検出器又
は窒素−燐検出器又は何か別の検出器を、ガスクロマト
グラフに続いて使用してもよい。ガスクロマトグラフ
は、「充填式カラム」型のものでも又は毛細管カラム型
のものでもよい。ガスクロマトグラフ／電子捕獲検出器
及びイオン移動度分光計が共に用いられる場合には、そ
れらは別々に又は組合せ方式で使用することができる。
収集精製された試料を分析器の一方又は双方に向けるた
めに、弁を使用することができる。第二の試料収集及び
分析サブシステム５００もガスクロマトグラフ／電子捕
獲検出器及び（又は）イオン移動度分析器を用いる。第
一及び第二の試料収集及び分析サブシステム４００及び
５００は、同時又は別々に運転することができ、その故
に化学分析器の両セットを同時又は別々に運転すること
ができる。
【０１０７】好ましい実施態様においては、イオン移動
度分光計が第一の試料収集及び分析サブシステム４００
のための分析器４６０である。第一の試料収集及び分析
サブシステム４００は、粒子状物を収集し、そして化学
分析のためにこれらの粒子状物を気化するために使用さ
れる。関心のある粒子状物は、プラスチック爆薬（ｐｌ
ａｓｔｉｑｕｅ ｅｘｐｌｏｓｉｔｉｖｅ）、例えばＣ
４、ＤＭ−１２及びＳＥＭＴＥＸに随伴されている。前
述したように、プラスチック爆薬は、常用の爆薬、例え
ばダイナマイト、ニトログリセリン及びトリニトロトル
エンより１０，０００〜１，０００，０００倍の範囲小
さい極度に低い蒸気圧を有する。これらの粒子状物の分
析は、いくつかの符号化分子の検出に基づく。プラスチ
ック爆薬の場合には、これらの符号化分子はシクロトリ
メチレントリニトラミン、ＲＤＸ又はペンタエリスリト
ールテトラナイトレート、ＰＥＴＮである。イオン移動
度分光計は、それらの各々に対して試料窓を作り出すこ
とによって、これらの符号化分子を検出するようにセッ
トされる。符号化分子の純粋な試料を期待することがで
きないので、窓は直接の整合を開発する試みと正反対に
利用される。分析された特定の化合物が上の窓のうち１
つに適合する場合には、採取された試料はプラスチック
爆薬と接触していたとされる。
度分光計が第一の試料収集及び分析サブシステム４００
のための分析器４６０である。第一の試料収集及び分析
サブシステム４００は、粒子状物を収集し、そして化学
分析のためにこれらの粒子状物を気化するために使用さ
れる。関心のある粒子状物は、プラスチック爆薬（ｐｌ
ａｓｔｉｑｕｅ ｅｘｐｌｏｓｉｔｉｖｅ）、例えばＣ
４、ＤＭ−１２及びＳＥＭＴＥＸに随伴されている。前
述したように、プラスチック爆薬は、常用の爆薬、例え
ばダイナマイト、ニトログリセリン及びトリニトロトル
エンより１０，０００〜１，０００，０００倍の範囲小
さい極度に低い蒸気圧を有する。これらの粒子状物の分
析は、いくつかの符号化分子の検出に基づく。プラスチ
ック爆薬の場合には、これらの符号化分子はシクロトリ
メチレントリニトラミン、ＲＤＸ又はペンタエリスリト
ールテトラナイトレート、ＰＥＴＮである。イオン移動
度分光計は、それらの各々に対して試料窓を作り出すこ
とによって、これらの符号化分子を検出するようにセッ
トされる。符号化分子の純粋な試料を期待することがで
きないので、窓は直接の整合を開発する試みと正反対に
利用される。分析された特定の化合物が上の窓のうち１
つに適合する場合には、採取された試料はプラスチック
爆薬と接触していたとされる。
【０１０８】好ましい実施態様においては、ガスクロマ
トグラフ／電子捕獲検出器が、第二の試料収集及び分析
サブシステム５００の場合の分析器５６０である。第二
の試料収集及び分析計５００は、蒸気を収集し、そして
化学分析のためにそれらを濃縮するために使用される。
関心のある蒸気は、上に列挙した常用の爆薬に随伴され
る。これらの蒸気の分析もいくつかの符号化分子の検出
に基づく。ダイナマイトの場合には、符号化分子はエチ
レングリコールジナイトレート又はＥＧＤＮである。ニ
トログリセリンの場合には、符号化分子はニトログリセ
リン又はＮＧである。トリニトロトルエン又はＴＮＴの
場合には、符号化分子はジニトロトルエン又はＤＮＴで
ある。イオン移動度分光計と同様に、ガスクロマトグラ
フ／電子捕獲検出器はこれらの符号化分子の各々に対し
て、試料窓を作り出すことによってそれらを検出するよ
うにセットされる。
トグラフ／電子捕獲検出器が、第二の試料収集及び分析
サブシステム５００の場合の分析器５６０である。第二
の試料収集及び分析計５００は、蒸気を収集し、そして
化学分析のためにそれらを濃縮するために使用される。
関心のある蒸気は、上に列挙した常用の爆薬に随伴され
る。これらの蒸気の分析もいくつかの符号化分子の検出
に基づく。ダイナマイトの場合には、符号化分子はエチ
レングリコールジナイトレート又はＥＧＤＮである。ニ
トログリセリンの場合には、符号化分子はニトログリセ
リン又はＮＧである。トリニトロトルエン又はＴＮＴの
場合には、符号化分子はジニトロトルエン又はＤＮＴで
ある。イオン移動度分光計と同様に、ガスクロマトグラ
フ／電子捕獲検出器はこれらの符号化分子の各々に対し
て、試料窓を作り出すことによってそれらを検出するよ
うにセットされる。
【０１０９】現在爆薬を一層容易に検出することができ
るように、全ての爆薬に追加されるべき特定の目標につ
いて作業又は決定しようとしている種々の国際グルー
プ、例えば国家安全機関、軍隊及び国際爆薬製造業者が
ある。決定される目標は、爆薬スクリーニング過程の分
析相において探索される符号化分子の１つになる。現在
試験されている符号化分子のリストは、下記の表１に示
される。この表は、各化合物の名称、符号、式及び使用
を示す。爆薬は、エネルギー入力に対する感度低下の順
に、一次、二次及び高爆薬及び発射薬として分類され
る。換言すれば、一次爆薬は、例えば二次爆薬より熱に
敏感である。
るように、全ての爆薬に追加されるべき特定の目標につ
いて作業又は決定しようとしている種々の国際グルー
プ、例えば国家安全機関、軍隊及び国際爆薬製造業者が
ある。決定される目標は、爆薬スクリーニング過程の分
析相において探索される符号化分子の１つになる。現在
試験されている符号化分子のリストは、下記の表１に示
される。この表は、各化合物の名称、符号、式及び使用
を示す。爆薬は、エネルギー入力に対する感度低下の順
に、一次、二次及び高爆薬及び発射薬として分類され
る。換言すれば、一次爆薬は、例えば二次爆薬より熱に
敏感である。
【０１１０】
【表１】
【０１１１】どの分析系が使用されても、人、手荷物の
自由な流れが不当に阻止されない、短時間で分析が完了
しなければならない。このことは又、濃縮及び精製過程
のための時間も同じく短いことを意味する。 系中の弁
が全てモーター駆動又はソレノイド駆動型弁である場合
には、流れの方向の時機及び大きさをコントロールし、
変動させることができる。時間及び温度パラメーターが
コントロールされ、変えられる。即ち完全系の物理的特
性は、広範囲の標的物質を検出するように調整すること
ができ、感度は系を使用する機関によって認められる広
範囲の脅威に適応するように調整される。
自由な流れが不当に阻止されない、短時間で分析が完了
しなければならない。このことは又、濃縮及び精製過程
のための時間も同じく短いことを意味する。 系中の弁
が全てモーター駆動又はソレノイド駆動型弁である場合
には、流れの方向の時機及び大きさをコントロールし、
変動させることができる。時間及び温度パラメーターが
コントロールされ、変えられる。即ち完全系の物理的特
性は、広範囲の標的物質を検出するように調整すること
ができ、感度は系を使用する機関によって認められる広
範囲の脅威に適応するように調整される。
【０１１２】収集及び濃縮に関係する過程のすべて、並
びに収集された物質の最終分析は、コントロール及びデ
ータ処理系のコンピューターによってコントロールさ
れ、次のセクションにおいて十分説明される。制御及びデータ処理 スクリーニングシステムの制御及びデータ処理システム
にとって第一の条件は、もし必要なら、あるレベルの特
定物質の存在を報ずることである。このことは、必要な
測定をするよう、装置が構成され制御されねばならず、
又結果がユーザーに利用できる形で提供されねばならな
いことを意味する。問題又は目標物質は、システムの環
境にさまざまな量存在する、それ故システムは、このバ
ックグラウンドレベルと警報レベルとの間の区別が可能
でなければならない。このバックグラウンドレベルにつ
いて、報じることも必要であろう。
びに収集された物質の最終分析は、コントロール及びデ
ータ処理系のコンピューターによってコントロールさ
れ、次のセクションにおいて十分説明される。制御及びデータ処理 スクリーニングシステムの制御及びデータ処理システム
にとって第一の条件は、もし必要なら、あるレベルの特
定物質の存在を報ずることである。このことは、必要な
測定をするよう、装置が構成され制御されねばならず、
又結果がユーザーに利用できる形で提供されねばならな
いことを意味する。問題又は目標物質は、システムの環
境にさまざまな量存在する、それ故システムは、このバ
ックグラウンドレベルと警報レベルとの間の区別が可能
でなければならない。このバックグラウンドレベルにつ
いて、報じることも必要であろう。
【０１１３】総合したシステムの制御及びデータ処理シ
ステムにとって第二の条件は、自己診断であり、警報間
にかなりの時間があろうから、制御及びデータ処理シス
テムは、要求あり次第オペレーターに申し分のない信頼
チェックをすることが可能でなければならない。又、制
御及びデータ処理システムにより、全システムに行うル
ーチン自己チェックや検定操作もなければならない。基
本的にこのことは、正であれ負であれ、テスト結果を信
頼できるものにする。
ステムにとって第二の条件は、自己診断であり、警報間
にかなりの時間があろうから、制御及びデータ処理シス
テムは、要求あり次第オペレーターに申し分のない信頼
チェックをすることが可能でなければならない。又、制
御及びデータ処理システムにより、全システムに行うル
ーチン自己チェックや検定操作もなければならない。基
本的にこのことは、正であれ負であれ、テスト結果を信
頼できるものにする。
【０１１４】制御及びデータ処理システムにとって第三
の条件は、再構成の容易さと多面性である。目標物質の
範囲が時々変わり、これら物質の検出のため、プログラ
ム制御下その内部操作パラメータの変化が可能でなけれ
ばならない。時間の制約や検出される物質の数や種類の
点から、測定の精度はいつでも迅速な様式で、変更でき
るのが望ましい。危険の程度や物質の種類の点から、ユ
ーザーの要求は即座に変わり、この変化するニーズに装
置は答えなければならない。
の条件は、再構成の容易さと多面性である。目標物質の
範囲が時々変わり、これら物質の検出のため、プログラ
ム制御下その内部操作パラメータの変化が可能でなけれ
ばならない。時間の制約や検出される物質の数や種類の
点から、測定の精度はいつでも迅速な様式で、変更でき
るのが望ましい。危険の程度や物質の種類の点から、ユ
ーザーの要求は即座に変わり、この変化するニーズに装
置は答えなければならない。
【０１１５】制御及びデータ処理システムにとって最後
の条件は、サンプリング室や第一及び第二試料捕集や分
析サブシステムの全てのパラメータや操作がモニターさ
れ、制御されなければならないことである。これは、内
部のタイミング、温度、機械的要素が、制御及びデータ
処理システムにより制御されなければならないことを意
味する。
の条件は、サンプリング室や第一及び第二試料捕集や分
析サブシステムの全てのパラメータや操作がモニターさ
れ、制御されなければならないことである。これは、内
部のタイミング、温度、機械的要素が、制御及びデータ
処理システムにより制御されなければならないことを意
味する。
【０１１６】これらの条件を達成する第一の方法は、蓄
積されたプログラムデジタルコンピュータの制御下に全
システムを置くことである。一連の変調されたソフトウ
ェアルーチンを経たコンピュータは、データ分析を行
い、その結果を望む形でユーザーに提供する。他の変調
されたソフトウェアルーチンを経たコンピュータは、絶
えず自己診断や検定操作を全システムに行い、問題があ
ればユーザーに警報を発する。また別の変調されたソウ
トウェアルーチンを経たコンピュータは、全システムの
プロセスすべてを制御し、後の章で更に十分説明される
だろう。
積されたプログラムデジタルコンピュータの制御下に全
システムを置くことである。一連の変調されたソフトウ
ェアルーチンを経たコンピュータは、データ分析を行
い、その結果を望む形でユーザーに提供する。他の変調
されたソフトウェアルーチンを経たコンピュータは、絶
えず自己診断や検定操作を全システムに行い、問題があ
ればユーザーに警報を発する。また別の変調されたソウ
トウェアルーチンを経たコンピュータは、全システムの
プロセスすべてを制御し、後の章で更に十分説明される
だろう。
【０１１７】この制御のシステムの第一の利点は、信頼
度である。それ自体要素は頑強で、信頼でき、不足しが
ちでない。しかし、多くの項目から成るシステムはいず
れも、とりまく変化や時間のために流されやすい。全要
素をプログラム制御下に置くことにより、又目標物質又
は目標刺激物の対照注入のような、システムへの既知の
入力に対して整えることにより、検定及び自己診断プロ
グラムがあるだろう。
度である。それ自体要素は頑強で、信頼でき、不足しが
ちでない。しかし、多くの項目から成るシステムはいず
れも、とりまく変化や時間のために流されやすい。全要
素をプログラム制御下に置くことにより、又目標物質又
は目標刺激物の対照注入のような、システムへの既知の
入力に対して整えることにより、検定及び自己診断プロ
グラムがあるだろう。
【０１１８】このプログラムの機能は、全システムを検
定し、求める時間、温度、パラメータ等を測定し蓄積す
ることである。もし、これらのパラメータが何かの理由
で制限内でないならば、そのプログラムはユーザーに警
報を発することができる。サービスプログラムに導かれ
て、ユーザーの応答は、後日にサービスを予定しての即
座の操作停止から、ただ状況を記すだけ、まで変化でき
る。モデムの利用により、この情報は容易に世界のどこ
へでも伝えることができる。この種のシステムにおける
信頼度の他の面は、そのシステムが信頼できるとユーザ
ーが知らなければならないことである。幸い、現実の警
報事件間には非常に長い期間があるだろう。しかし、も
し現実の試料注入に対する、検定及び自己診断プログラ
ムや関連したハードウェアがあれば、ユーザーはいつで
も信頼チェックとして、現実的なシミュレーションされ
た警報事件を起こすことができる。
定し、求める時間、温度、パラメータ等を測定し蓄積す
ることである。もし、これらのパラメータが何かの理由
で制限内でないならば、そのプログラムはユーザーに警
報を発することができる。サービスプログラムに導かれ
て、ユーザーの応答は、後日にサービスを予定しての即
座の操作停止から、ただ状況を記すだけ、まで変化でき
る。モデムの利用により、この情報は容易に世界のどこ
へでも伝えることができる。この種のシステムにおける
信頼度の他の面は、そのシステムが信頼できるとユーザ
ーが知らなければならないことである。幸い、現実の警
報事件間には非常に長い期間があるだろう。しかし、も
し現実の試料注入に対する、検定及び自己診断プログラ
ムや関連したハードウェアがあれば、ユーザーはいつで
も信頼チェックとして、現実的なシミュレーションされ
た警報事件を起こすことができる。
【０１１９】この制御のシステムの第二の利点は、多面
性である。広範囲の爆発物、対照化学薬品、薬物、麻薬
等の検出能力を持つことがこのシステムの利点である。
これら物質のすべては異なる物理的、化学的特性を持
つ。これらの特性は、至適検出のための内部パラメータ
の一組となる。しかしこれらのパラメータは他の物質に
はあまり適さない。が、もしこれらのパラメータが簡単
に読み取られたり、コンピュータメモリー中の異なるプ
ログラムを働かせる等して、全て制御でき容易に変えら
れるならば、ユーザーは効果的にシステムを変え、ハー
ドウェアを変えることなく、その時危険と考えられる物
に出会うことができる。
性である。広範囲の爆発物、対照化学薬品、薬物、麻薬
等の検出能力を持つことがこのシステムの利点である。
これら物質のすべては異なる物理的、化学的特性を持
つ。これらの特性は、至適検出のための内部パラメータ
の一組となる。しかしこれらのパラメータは他の物質に
はあまり適さない。が、もしこれらのパラメータが簡単
に読み取られたり、コンピュータメモリー中の異なるプ
ログラムを働かせる等して、全て制御でき容易に変えら
れるならば、ユーザーは効果的にシステムを変え、ハー
ドウェアを変えることなく、その時危険と考えられる物
に出会うことができる。
【０１２０】図１６を参照すると、制御及びデータ処理
システム７００とその関連周辺要素のプロック図表示が
見られる。デジタルコンピュータ７０２又はプロセッサ
ーは、１０ＭＨｚで動くＡＴ型パーソナルコンピュータ
で、標準ビデオディスプレイ端末７０４を持つ。コンピ
ュータ７０２は、プロセス制御、データ捕捉、データ分
析、分析結果の表示に応答できる。更にすでに述べたよ
うに、コンピュータ７０２は又、自己診断及び自己検定
操作のためのソフトウェアルーチンを持つ。コンピュー
タ７０２は分電ユニット７０６から動力を得、サンプリ
ング室入口１００、取手棒２００、自動手荷物／小荷物
サンプリング室３００、プロセス制御ユニット７０８も
同様である。プロセス及び制御ユニット７０８は、コン
ピュータ７０２の制御下、サンプリングアクチュエータ
ユニット７１０、インターフェースアクチュエータユニ
ット７１２、ＰＣＡＤアクチュエータユニット７１４、
ＶＣＡＤアクチュエータユニット７１６をインターフェ
ースし、それらを動かすのに必要な信号を出す。
システム７００とその関連周辺要素のプロック図表示が
見られる。デジタルコンピュータ７０２又はプロセッサ
ーは、１０ＭＨｚで動くＡＴ型パーソナルコンピュータ
で、標準ビデオディスプレイ端末７０４を持つ。コンピ
ュータ７０２は、プロセス制御、データ捕捉、データ分
析、分析結果の表示に応答できる。更にすでに述べたよ
うに、コンピュータ７０２は又、自己診断及び自己検定
操作のためのソフトウェアルーチンを持つ。コンピュー
タ７０２は分電ユニット７０６から動力を得、サンプリ
ング室入口１００、取手棒２００、自動手荷物／小荷物
サンプリング室３００、プロセス制御ユニット７０８も
同様である。プロセス及び制御ユニット７０８は、コン
ピュータ７０２の制御下、サンプリングアクチュエータ
ユニット７１０、インターフェースアクチュエータユニ
ット７１２、ＰＣＡＤアクチュエータユニット７１４、
ＶＣＡＤアクチュエータユニット７１６をインターフェ
ースし、それらを動かすのに必要な信号を出す。
【０１２１】プロセス及び制御ユニット７０８は、コン
ピュータ７０２と種々のアクチュエータとの間の標準的
インターフェースユニットである。サンプリングアクチ
ュエータユニット７１０は、サンプリング室入口１０
０、取手棒２００、自動手荷物／小荷物サンプリング室
３００からの空気の試料量の捕集に含まれる全プロセス
を制御し、又は動かす。ソフトウェア制御下、プロセス
制御ユニット７０８はサンプリングアクチュエータユニ
ット７１０に指令を出して、種々のサンプリング手段か
らの空気の吸い込みと、回転ブラシの動きを制御する。
インターフェースアクチュエータユニット７１２は、６
口バルブの操作を制御するステッパーモータと、試料を
化学分析器へとはくのに用いられるガス供給手段を持
つ。ステッパーモータ及びガス供給手段は、ソフトウェ
ア制御下動かされる。インターフェースアクチュエータ
ユニット７１２は、吸着と脱着位置に６口バルブを回
し、種々のガスの流れを規制するのに用いられる。ＰＣ
ＡＤアクチュエータユニット７１４は、回転円板を回す
ステッパーモータを持ち、第一と第二の固定板を合わせ
たり離したりするレバーメカニズムを操作するのに用い
られる、ソレノイドの制御のための信号を出す。ＶＣＡ
Ｄアクチュエータユニット７１６は、第二の回転円板を
回すステッパーモータを持ち、第一、第二固定板の二番
目の組を合わせたり離したりする二番目のレバーメカニ
ズムを操作するのに用いられる、二番目のソレノイドの
制御のための信号を出す。化学分析器４６０、５６０か
らのデータは、直接コンピュータ７０２にもたらされ、
データ捕捉プラグを経てカードに処理される。ガスクロ
マトグラフ／ＥＣＤシステムからのデータは、変化する
周波数としてコンピュータ７０２に入り、ＩＭＳシステ
ムからのデータは、変化するアナログ電圧としてコンピ
ュータ７０２に入る。制御及びデータ処理システム７０
０に入力されたデータは、プロセッサー７０２のために
必要な割り込みをさせるプロセス制御モジュール７０８
に、プロセッサー７０２により関係づけられ、データは
適当な時間間隔で入力できる。
ピュータ７０２と種々のアクチュエータとの間の標準的
インターフェースユニットである。サンプリングアクチ
ュエータユニット７１０は、サンプリング室入口１０
０、取手棒２００、自動手荷物／小荷物サンプリング室
３００からの空気の試料量の捕集に含まれる全プロセス
を制御し、又は動かす。ソフトウェア制御下、プロセス
制御ユニット７０８はサンプリングアクチュエータユニ
ット７１０に指令を出して、種々のサンプリング手段か
らの空気の吸い込みと、回転ブラシの動きを制御する。
インターフェースアクチュエータユニット７１２は、６
口バルブの操作を制御するステッパーモータと、試料を
化学分析器へとはくのに用いられるガス供給手段を持
つ。ステッパーモータ及びガス供給手段は、ソフトウェ
ア制御下動かされる。インターフェースアクチュエータ
ユニット７１２は、吸着と脱着位置に６口バルブを回
し、種々のガスの流れを規制するのに用いられる。ＰＣ
ＡＤアクチュエータユニット７１４は、回転円板を回す
ステッパーモータを持ち、第一と第二の固定板を合わせ
たり離したりするレバーメカニズムを操作するのに用い
られる、ソレノイドの制御のための信号を出す。ＶＣＡ
Ｄアクチュエータユニット７１６は、第二の回転円板を
回すステッパーモータを持ち、第一、第二固定板の二番
目の組を合わせたり離したりする二番目のレバーメカニ
ズムを操作するのに用いられる、二番目のソレノイドの
制御のための信号を出す。化学分析器４６０、５６０か
らのデータは、直接コンピュータ７０２にもたらされ、
データ捕捉プラグを経てカードに処理される。ガスクロ
マトグラフ／ＥＣＤシステムからのデータは、変化する
周波数としてコンピュータ７０２に入り、ＩＭＳシステ
ムからのデータは、変化するアナログ電圧としてコンピ
ュータ７０２に入る。制御及びデータ処理システム７０
０に入力されたデータは、プロセッサー７０２のために
必要な割り込みをさせるプロセス制御モジュール７０８
に、プロセッサー７０２により関係づけられ、データは
適当な時間間隔で入力できる。
【０１２２】コンピュータ７０２は、全てのタイミング
の連続のための基準クロックを供給する内部クロック回
路を持つ。それ故バルブや機械的動作の全てがコンピュ
ータにより動かされるので、装置内のガスや試料の流れ
の全てが動作時間に関連して制御できる。動作の適当な
順序やタイミングは、コンピュータの記憶中に蓄積され
たプログラムの単なるステップである。更に装置内の温
度全てがコンピュータに読み取られ、加熱機能のすべて
がコンピューターにより動く。それ故、温度やその時々
の大きさや時間に関する変化の割合の全てが、プログラ
ム制御下にある。第一及び第二の試料捕集及び分析サブ
システムの両方からの化学分析器から出たデータは、必
要に応じて処理され、求める情報が抽出され、同じコン
ピュータによって表示される。
の連続のための基準クロックを供給する内部クロック回
路を持つ。それ故バルブや機械的動作の全てがコンピュ
ータにより動かされるので、装置内のガスや試料の流れ
の全てが動作時間に関連して制御できる。動作の適当な
順序やタイミングは、コンピュータの記憶中に蓄積され
たプログラムの単なるステップである。更に装置内の温
度全てがコンピュータに読み取られ、加熱機能のすべて
がコンピューターにより動く。それ故、温度やその時々
の大きさや時間に関する変化の割合の全てが、プログラ
ム制御下にある。第一及び第二の試料捕集及び分析サブ
システムの両方からの化学分析器から出たデータは、必
要に応じて処理され、求める情報が抽出され、同じコン
ピュータによって表示される。
【０１２３】本発明のユニークなところは、関連及び検
出システムの利用である。空港のような検査する数が高
い環境では、試料捕捉と分析時間に重なりあってしまう
ので、試料に目標分子が含まれる場合には、その手段が
試料を採る時に、試料採取した人又は物を直ぐに明確に
する事が必要とされる。好例では、試料が採られた後分
析に約１２秒かかり、手荷物又は人がより速く動く場合
には不可能ではなくてもその同定は難しい。それ故、動
又は静のいずれかによるビデオ撮像カメラが、試料を採
取した人又は手荷物の映像を記録するために供給され
る。この映像はその後コンピュータ７０２により得た試
料の結果と関係づけられる。このビデオ撮像手段又は撮
像捕獲手段は、サンプリング区域内で試料採取したもの
は何でもその映像を捕えられるような位置に置かれる。
例えば、図３に示されるビデオカメラ１０９に例示され
るように、サンプリング室入口１００の内側に撮像手段
を置くことができ、又は自動手荷物／小荷物サンプリン
グ室３００に入る又は出る手荷物又は他の物体の映像を
捕えるのに便利な所に、又図４から６に示される取手棒
２００により試料採取される人又は物体の映像を捕える
のに便利な所に置くことができる。
出システムの利用である。空港のような検査する数が高
い環境では、試料捕捉と分析時間に重なりあってしまう
ので、試料に目標分子が含まれる場合には、その手段が
試料を採る時に、試料採取した人又は物を直ぐに明確に
する事が必要とされる。好例では、試料が採られた後分
析に約１２秒かかり、手荷物又は人がより速く動く場合
には不可能ではなくてもその同定は難しい。それ故、動
又は静のいずれかによるビデオ撮像カメラが、試料を採
取した人又は手荷物の映像を記録するために供給され
る。この映像はその後コンピュータ７０２により得た試
料の結果と関係づけられる。このビデオ撮像手段又は撮
像捕獲手段は、サンプリング区域内で試料採取したもの
は何でもその映像を捕えられるような位置に置かれる。
例えば、図３に示されるビデオカメラ１０９に例示され
るように、サンプリング室入口１００の内側に撮像手段
を置くことができ、又は自動手荷物／小荷物サンプリン
グ室３００に入る又は出る手荷物又は他の物体の映像を
捕えるのに便利な所に、又図４から６に示される取手棒
２００により試料採取される人又は物体の映像を捕える
のに便利な所に置くことができる。
【０１２４】種々のサンプリング手段の一つにより、試
料採取される人又は物体の映像を捕えるような所に、撮
像手段が置かれる。撮像手段はサンプリング区域にきわ
めて近接して、又は所望により、より容易に隠せる遠隔
位置に置くことができる。用いられる撮像手段の種類が
何であれ、捕えた映像は保管されねばならない。捕えた
映像は、ビデオカセットレコーダー又は分離保管装置の
いずれかに保管される。分離保管装置に保管されるなら
ば、ビデオ信号は標準デジタル化回線のいずれかにより
デジタル化されねばならない。試料採取した人又は物体
の映像の捕獲と分析との間に遅れがあるので、各々の保
管映像は、制御及びデータ処理シテスムにより同定コー
ドを与えられる。もし図１１Ａ−１１Ｃに示される第一
及び第二の試料捕集及び、分析サブシステム４００及び
５００のいずれか又は両方が目標物質のいずれかの存在
を検出したら、警報がセットされる。制御及びデータ処
理システムはその後、ビデオカセットレコーダー又は分
離保管装置のいずれかから、その同定番号により、特定
の保管映像に関連した映像を求める。それから制御及び
データ処理システムは、その特定の保管映像に化学分析
の結果を関係づける。通常の操作では、映像は分析が終
わるまでとっておかれる。警報の場合には、関連する映
像は抹消しないように旗を立てる。更に関連及び検出シ
ステムは、ビデオディスプレイを持ち、人が映像を見
て、警報をならせた物体又は人の同定ができる。
料採取される人又は物体の映像を捕えるような所に、撮
像手段が置かれる。撮像手段はサンプリング区域にきわ
めて近接して、又は所望により、より容易に隠せる遠隔
位置に置くことができる。用いられる撮像手段の種類が
何であれ、捕えた映像は保管されねばならない。捕えた
映像は、ビデオカセットレコーダー又は分離保管装置の
いずれかに保管される。分離保管装置に保管されるなら
ば、ビデオ信号は標準デジタル化回線のいずれかにより
デジタル化されねばならない。試料採取した人又は物体
の映像の捕獲と分析との間に遅れがあるので、各々の保
管映像は、制御及びデータ処理シテスムにより同定コー
ドを与えられる。もし図１１Ａ−１１Ｃに示される第一
及び第二の試料捕集及び、分析サブシステム４００及び
５００のいずれか又は両方が目標物質のいずれかの存在
を検出したら、警報がセットされる。制御及びデータ処
理システムはその後、ビデオカセットレコーダー又は分
離保管装置のいずれかから、その同定番号により、特定
の保管映像に関連した映像を求める。それから制御及び
データ処理システムは、その特定の保管映像に化学分析
の結果を関係づける。通常の操作では、映像は分析が終
わるまでとっておかれる。警報の場合には、関連する映
像は抹消しないように旗を立てる。更に関連及び検出シ
ステムは、ビデオディスプレイを持ち、人が映像を見
て、警報をならせた物体又は人の同定ができる。
【０１２５】本発明の検出及びスクリーンシステムを動
かすのに用いられるコンピュータプログラムは、目標蒸
気及び目標粒子のパラメータ窓を定義する段階を含み、
その各々の窓は、目標物質を示唆する検出すべき選択さ
れた分子の各々に応答するシステムを包含する。プログ
ラムは又、少なくとも１サンプリング期間で持つサンプ
リングの順序を定義し、アクチュエーションの順序を定
義し、システム操作を可能にし、システムからデータを
得、得たデータを目標蒸気及び目標粒子に関し、以前に
展開したパラメータと関係づけ又はつき合わせる段階も
含む。プログラムはその後、得たデータと目標パラメー
タとの間のつき合わせ又は関係づけによって検出信号を
可能にする。更にコンピュータプログラムは、得たデー
タをうつし出された物体又は人の映像と関係づけ、得た
データと目標パラメータとの間に関係がある時、物体又
は人の正の同定ができる。
かすのに用いられるコンピュータプログラムは、目標蒸
気及び目標粒子のパラメータ窓を定義する段階を含み、
その各々の窓は、目標物質を示唆する検出すべき選択さ
れた分子の各々に応答するシステムを包含する。プログ
ラムは又、少なくとも１サンプリング期間で持つサンプ
リングの順序を定義し、アクチュエーションの順序を定
義し、システム操作を可能にし、システムからデータを
得、得たデータを目標蒸気及び目標粒子に関し、以前に
展開したパラメータと関係づけ又はつき合わせる段階も
含む。プログラムはその後、得たデータと目標パラメー
タとの間のつき合わせ又は関係づけによって検出信号を
可能にする。更にコンピュータプログラムは、得たデー
タをうつし出された物体又は人の映像と関係づけ、得た
データと目標パラメータとの間に関係がある時、物体又
は人の正の同定ができる。
【０１２６】目標蒸気及び目標粒子のパラメータ窓を定
義する段階は、化学分析器に取り付けたＣＰＵ記憶に特
定の符号化された分子のプロフィール又は信号パターン
を格納することを含む。サンプリングの順序を定義する
段階は、第一及び第二の試料捕集及び分析サブシステム
に関連したパラメータをイニシャル化することを含む。
アクチュエーションの順序を定義する段階及び、システ
ム操作を可能にする段階は、これまですでに述べたよう
に スクリーンシステムの操作に含まれる、捕集、蒸気
化、クリーニング化に関連した種々の操作の配列を含
む。データを得、得たデータを目標蒸気及び目標粒子の
パラメータに関係づける段階は、分析をし、出たデータ
を集め、集まったデータを窓パラメータと比較して、も
し合うものがあれば決める段階を含む。第一及び第二サ
ブシステムで異なる検出器が用いられると、興味ある−
特定目標分子へのその検出器の応答の表示が、異なるプ
ロフィール又は信号パターンを展開する。
義する段階は、化学分析器に取り付けたＣＰＵ記憶に特
定の符号化された分子のプロフィール又は信号パターン
を格納することを含む。サンプリングの順序を定義する
段階は、第一及び第二の試料捕集及び分析サブシステム
に関連したパラメータをイニシャル化することを含む。
アクチュエーションの順序を定義する段階及び、システ
ム操作を可能にする段階は、これまですでに述べたよう
に スクリーンシステムの操作に含まれる、捕集、蒸気
化、クリーニング化に関連した種々の操作の配列を含
む。データを得、得たデータを目標蒸気及び目標粒子の
パラメータに関係づける段階は、分析をし、出たデータ
を集め、集まったデータを窓パラメータと比較して、も
し合うものがあれば決める段階を含む。第一及び第二サ
ブシステムで異なる検出器が用いられると、興味ある−
特定目標分子へのその検出器の応答の表示が、異なるプ
ロフィール又は信号パターンを展開する。
【０１２７】図１７は、制御及びデータ処理システムに
よりなされ、デジタルコンピュータ７０２により動かさ
れるような、全プロセス制御を示すフローチャート８０
０である。フローチャート８００のブロック８０２はた
だ出発点又は全ソフトウェアパッケージへの入口であ
る。ランダイアグノスティクス（Ｒｕｎ Ｄｉａｇｎｏ
ｓｔｉｃｓ）ブロック８０４は、自己診断及び自己検定
に応答できるソフトウェアのブロックを表す。基本的に
このソフトウェアのブロックは、検出と分析のルーチン
の種々の面を訓練するために、種々のプログラムを動か
す。サンプル空気（Ｓａｍｐｌｅ Ａｉｒ）及びエネー
ブルカメラ（ＥｎａｂｌｅＣａｍｅｒａ）ブロック８０
６は、空気試料を入口、取手棒、又は自動手荷物／小荷
物サンプリング室から引込み、第一及び第二の試料捕集
及び分析サブシステムへと引き込むソフトウェアのブロ
ックを表す。このソフトウェアは、図１６に示されるサ
ンプリングアクチュエータユニット７１０の操作を制御
する。Ｓａｍｐｌｅ Ａｉｒ及びＥｎａｂｌｅ Ｃａｍ
ｅｒａブロック８０６は又、試料採取された物体又は人
の映像を捕えるためのカメラ操作に応答できるソフトウ
ェアのブロックを表す。捕えた映像はその後、人又は物
体から引き込まれた試料に関連した化学分析データと関
係づけられ、同定手段として用いられるよう保管所の記
録としてメモリにとっておかれる。典型的には人又は物
体の映像は、目標物質の一又はそれ以上が検出されなけ
れば、最新の３〜６サンプリング期間の間とっておかれ
る。Ｓａｍｐｌｅ Ａｉｒ及びＥｎａｂｌｅ Ｃａｍｅ
ｒａブロック８０６の後、フローチャート８００は同時
に進む二つの道に分かれる。一つの道は第一の試料捕集
及び分析サブシステムの操作を表し、第二の道は第二の
試料捕集及び分析サブシステムの操作を表す。
よりなされ、デジタルコンピュータ７０２により動かさ
れるような、全プロセス制御を示すフローチャート８０
０である。フローチャート８００のブロック８０２はた
だ出発点又は全ソフトウェアパッケージへの入口であ
る。ランダイアグノスティクス（Ｒｕｎ Ｄｉａｇｎｏ
ｓｔｉｃｓ）ブロック８０４は、自己診断及び自己検定
に応答できるソフトウェアのブロックを表す。基本的に
このソフトウェアのブロックは、検出と分析のルーチン
の種々の面を訓練するために、種々のプログラムを動か
す。サンプル空気（Ｓａｍｐｌｅ Ａｉｒ）及びエネー
ブルカメラ（ＥｎａｂｌｅＣａｍｅｒａ）ブロック８０
６は、空気試料を入口、取手棒、又は自動手荷物／小荷
物サンプリング室から引込み、第一及び第二の試料捕集
及び分析サブシステムへと引き込むソフトウェアのブロ
ックを表す。このソフトウェアは、図１６に示されるサ
ンプリングアクチュエータユニット７１０の操作を制御
する。Ｓａｍｐｌｅ Ａｉｒ及びＥｎａｂｌｅ Ｃａｍ
ｅｒａブロック８０６は又、試料採取された物体又は人
の映像を捕えるためのカメラ操作に応答できるソフトウ
ェアのブロックを表す。捕えた映像はその後、人又は物
体から引き込まれた試料に関連した化学分析データと関
係づけられ、同定手段として用いられるよう保管所の記
録としてメモリにとっておかれる。典型的には人又は物
体の映像は、目標物質の一又はそれ以上が検出されなけ
れば、最新の３〜６サンプリング期間の間とっておかれ
る。Ｓａｍｐｌｅ Ａｉｒ及びＥｎａｂｌｅ Ｃａｍｅ
ｒａブロック８０６の後、フローチャート８００は同時
に進む二つの道に分かれる。一つの道は第一の試料捕集
及び分析サブシステムの操作を表し、第二の道は第二の
試料捕集及び分析サブシステムの操作を表す。
【０１２８】フローチャート８００の第一の道は次の通
りである。ローテートＰＣＡＤフィルター（Ｒｏｔａｔ
ｅ ＰＣＡＤ Ｆｉｌｔｅｒｓ）ブロック８０８は、回
転円板の回転及び第一、第二固定板の離合に応答できる
ソフトウェアのブロックを表す。基本的にこのソフトウ
ェアのブロックは、図１５に示されるＰＣＡＤアクチュ
エータユニット７１４を制御する。ヒートコレクティド
パーテキュレイトマター（Ｈｅａｔ Ｃｏｌｌｅｃｔｅ
ｄ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）ブロック
８１０は、蒸気化プロセスの制御に応答できるソフトウ
ェアのブロックを表す。このソフトウェアのブロック
は、フラッシュ加熱プロセス同様、化学分析器へ蒸気化
した試料を注入するのに用いられるガスの流れを制御す
る。このソフトウェアのブロックは、図１６に示される
インターフェースアクチュエータユニット７１２を制御
する。アクアイアデータ（Ａｃｑｕｉｒｅ Ｄａｔａ）
ブロック８１２は、化学分析器からのデータの捕捉及び
その結果のデータ表示のため、続けて行う分析と準備に
応答できるソフトウェアのブロックを表す。更にこのソ
フトウェアのブロックは、集めたデータをカメラ手段に
よって捕えた人又は物体の映像に関係づける。
りである。ローテートＰＣＡＤフィルター（Ｒｏｔａｔ
ｅ ＰＣＡＤ Ｆｉｌｔｅｒｓ）ブロック８０８は、回
転円板の回転及び第一、第二固定板の離合に応答できる
ソフトウェアのブロックを表す。基本的にこのソフトウ
ェアのブロックは、図１５に示されるＰＣＡＤアクチュ
エータユニット７１４を制御する。ヒートコレクティド
パーテキュレイトマター（Ｈｅａｔ Ｃｏｌｌｅｃｔｅ
ｄ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）ブロック
８１０は、蒸気化プロセスの制御に応答できるソフトウ
ェアのブロックを表す。このソフトウェアのブロック
は、フラッシュ加熱プロセス同様、化学分析器へ蒸気化
した試料を注入するのに用いられるガスの流れを制御す
る。このソフトウェアのブロックは、図１６に示される
インターフェースアクチュエータユニット７１２を制御
する。アクアイアデータ（Ａｃｑｕｉｒｅ Ｄａｔａ）
ブロック８１２は、化学分析器からのデータの捕捉及び
その結果のデータ表示のため、続けて行う分析と準備に
応答できるソフトウェアのブロックを表す。更にこのソ
フトウェアのブロックは、集めたデータをカメラ手段に
よって捕えた人又は物体の映像に関係づける。
【０１２９】フローチャート８００の第二の道は次の通
りである。ローテートＶＣＡＤフィルターブロック８１
４は、第二の回転円板の回転及び第一、第二固定板の二
番目の組の離合に応答できるソフトウェアのブロックを
表す。このソフトウェアのブロックは図１６に示される
ＶＣＡＤアクチュエータユニット７１６を制御する。デ
ソーブベーパー（Ｄｅｓｏｒｂ Ｖａｐｏｒ）ブロック
８１６は、加熱手段及び脱着プロセス中の純粋なガスの
流れの制御に応答できるソフトウェアのブロックを表
す。ローテート６−ポートバルブ（Ｒｏｔａｔｅ Ｓｉ
ｘ−ＰｏｒｔＶａｌｖｅ）ブロック８１８は、ＶＣＡＤ
とＶＣＡＤの化学分析器との間のインターフェースとし
て用いられる、６口バルブの制御に応答できるソフトウ
ェアのブロックを表し、空気の濃縮された試料量が適当
に分析器へと導かれる。デソーブベーパーブロック８１
６とローテート６−ポートバルブブロック８１８は共
に、図１６に示されるインターフェースアクチュエータ
ユニット７１２の操作を制御する。アクアイアデータブ
ロック８２０は、化学分析器５６０からのデータの捕捉
及びその結果のデータ表示のため、続いて行う分析と準
備に応答できるソフトウェアのブロックを表す。更にこ
のソフトウェアのブロックは、集めたデータをカメラ手
段によって捕えた人又は物体の映像に関係づける。
りである。ローテートＶＣＡＤフィルターブロック８１
４は、第二の回転円板の回転及び第一、第二固定板の二
番目の組の離合に応答できるソフトウェアのブロックを
表す。このソフトウェアのブロックは図１６に示される
ＶＣＡＤアクチュエータユニット７１６を制御する。デ
ソーブベーパー（Ｄｅｓｏｒｂ Ｖａｐｏｒ）ブロック
８１６は、加熱手段及び脱着プロセス中の純粋なガスの
流れの制御に応答できるソフトウェアのブロックを表
す。ローテート６−ポートバルブ（Ｒｏｔａｔｅ Ｓｉ
ｘ−ＰｏｒｔＶａｌｖｅ）ブロック８１８は、ＶＣＡＤ
とＶＣＡＤの化学分析器との間のインターフェースとし
て用いられる、６口バルブの制御に応答できるソフトウ
ェアのブロックを表し、空気の濃縮された試料量が適当
に分析器へと導かれる。デソーブベーパーブロック８１
６とローテート６−ポートバルブブロック８１８は共
に、図１６に示されるインターフェースアクチュエータ
ユニット７１２の操作を制御する。アクアイアデータブ
ロック８２０は、化学分析器５６０からのデータの捕捉
及びその結果のデータ表示のため、続いて行う分析と準
備に応答できるソフトウェアのブロックを表す。更にこ
のソフトウェアのブロックは、集めたデータをカメラ手
段によって捕えた人又は物体の映像に関係づける。
【０１３０】二つのアクアイアデータブロック８１２と
８２０の完了で、フローチャート８００は再び一つにな
る。ディスプレーデータ／カメラピクチャー（Ｄｉｓｐ
ｌａｙ Ｄａｔａ／Ｃａｍｅｒａ Ｐｉｃｔｕｒｅ）ブ
ロック８２２は、標準ＣＲＴ上に即座に表示され、容易
に理解されるようなフォーマットで、得た化学分析デー
タをフォーマッティングするのに応答できるソフトウェ
アのブロックを表す。捕らえた映像または画像も、標準
ディスプレィ技術を用いて表示できる。図１７に示され
た全ソフトウェア構造は循環するプロセスで、ブロック
８２２の段階に続いて、サンプル空気及びエネーブルカ
メラブロック８０６へ帰り、止めるまで続く。ソフトウ
ェアはシステムを単一サイクルモードで、連続サイクル
モードで、又は一時休止モードで動かせる。すでに述べ
たように、ソフトウェアルーチンが変調され、それ故容
易に変え、最新式にし、除いたり加えたりできる。
８２０の完了で、フローチャート８００は再び一つにな
る。ディスプレーデータ／カメラピクチャー（Ｄｉｓｐ
ｌａｙ Ｄａｔａ／Ｃａｍｅｒａ Ｐｉｃｔｕｒｅ）ブ
ロック８２２は、標準ＣＲＴ上に即座に表示され、容易
に理解されるようなフォーマットで、得た化学分析デー
タをフォーマッティングするのに応答できるソフトウェ
アのブロックを表す。捕らえた映像または画像も、標準
ディスプレィ技術を用いて表示できる。図１７に示され
た全ソフトウェア構造は循環するプロセスで、ブロック
８２２の段階に続いて、サンプル空気及びエネーブルカ
メラブロック８０６へ帰り、止めるまで続く。ソフトウ
ェアはシステムを単一サイクルモードで、連続サイクル
モードで、又は一時休止モードで動かせる。すでに述べ
たように、ソフトウェアルーチンが変調され、それ故容
易に変え、最新式にし、除いたり加えたりできる。
【０１３１】図１８は、図１７のフローチャート８００
と一つの例外を除き、同じプロセスを示すフローチャー
ト８００’である。フローチャート８００’では、ヒー
トコレクティドパーテキュレイトマターブロロック８１
０と、アクアイアデータブロック８１２との間にもう一
つ、ローテート６−ポートバルブブロック８２４が挿入
される。ローテート６−ポートバルブブロック８２４
は、ガスクロマトグラフ分析器が用いられる時、インタ
ーフェースとして用いられる６口バルブの制御に応答で
きるソフトウェアのブロックを表す。
と一つの例外を除き、同じプロセスを示すフローチャー
ト８００’である。フローチャート８００’では、ヒー
トコレクティドパーテキュレイトマターブロロック８１
０と、アクアイアデータブロック８１２との間にもう一
つ、ローテート６−ポートバルブブロック８２４が挿入
される。ローテート６−ポートバルブブロック８２４
は、ガスクロマトグラフ分析器が用いられる時、インタ
ーフェースとして用いられる６口バルブの制御に応答で
きるソフトウェアのブロックを表す。
【０１３２】スクリーニングプロセスに基本的に三つの
概念が存在する。第一の概念は、蒸気及び粒子の捕集と
その後の分析を含む。それ故第一の概念は、第一及び第
二の試料捕集と分析装置とを利用する。第二の概念は、
粒子の捕集とその後の分析のみを含む。それ故第二の概
念は、第一の試料捕集と分析装置のみを利用する。第三
の概念は、蒸気の捕集とその後の分析だけを含む。それ
故第三の概念は、第二の試料捕集と分析装置のみを利用
する。即ち、第一の概念は、蒸気及び粒子の捕集とを別
々の補集手段で補集しそれぞれ別に設けた分析装置を使
用して、その後に分析する工程を含む。それ故第一の概
念は、図１１（Ａ）に示される粒子試料の捕集手段とそ
の後の分析手段とを含む第一の補集分析装置であるＰＣ
ＡＤシステム４００と図１１（Ｂ）に示される蒸気試料
の捕集手段とその後の分析手段とを含む第二の補集分析
装置であるＶＣＡＤシステム５００とから構成されてい
る。 又、第二の概念は、粒子の捕集とその後の分析のみ
を含む。それ故第二の概念は、図１１（Ａ）に示される
粒子試料の捕集手段とその後の分析手段とを含む第一の
補集分析装置であるＰＣＡＤシステム４００のみで構成
されるものであり、例えば、図１１（Ｂ）に示す主吸気
ファン４０４に接続されているパイプ４０２”及び図１
１（Ａ）に示されるパイプ４０２’と連通したパイプ４
０２が粒子を含む試料空気を該主吸気ファン４０４によ
る吸引力により吸引すると、当該パイプ４０２の端部に
設けられた粒子補集室４１４内に設けられたメッシュ状
のフィルターに当該粒子がトラップされ、一方蒸気を含
む空気は、パイプ４０２’から４０２”、４０２"'を介
して主吸気ファン４０４から外気に放出される。 一方、
この状態に於いては、当該回転円型プレート４１２上で
当該粒子補集室４１４から所定の円周に沿って１２０°
離れた位置にある気化室４１６では、前記メッシュ状の
フィルターが適宜の手段によって高温に加熱され、それ
によって、当該粒子試料が蒸発気化され、当該気化され
た蒸気は、ガス供給装置４３４からガスライン（ガスパ
イプ）４３６を介して当該気化室４１６に供給されるガ
ス流によって、パイプ４３７を通って分析器４６０に供
給され、そこで所定の分析が行われる。 又、係る状態に
於いては、当該回転円型プレート４１２上で当該気化室
４１６から所定の円周に沿って、更に１２０°離れた位
置にあるクリーニング室４１８では、例えば、図１１
（Ｂ）に示すクリーニング吸気ファン４５０に接続され
ているパイプ４５２と連通したパイプ４５６が、パイプ
４５５を介して、清浄な空気流を当該クリーニング室４
１８内に引き込む事によって、当該フィルターに残存す
る粒子滓を大気に放出する様にするものである。 従っ
て、第２の概念を事項する場合には、図１１（Ａ）に示
される様な弁４５３等を、パイプ４５６の他、パイプ４
０２’にも設ける事によって、当該ＶＣＡＤシステム５
００に蒸気試料が供給されない様にすることによって、
実現させる事が可能である。 更に、第三の概念は、蒸気
試料の捕集とその後の分析のみを含む。それ故第三の概
念は、図１１（Ｂ）に示される蒸気試料の捕集手段とそ
の後の分析手段とを含む第二の補集分析装置であるＶＣ
ＡＤシステム５００のみで構成されるものであり、例え
ば、図１１（Ｂ）に示す主吸気ファン４０４に接続され
ているパイプ４０２'"と連通したパイプ４０２" が蒸気
を含む試料空気を、該主吸気ファン４０４による吸引力
によりパイプ４０２を介して、且つ回転円型プレート４
１２上の当該粒子補集室４１４を適宜の方法で迂回して
吸引する事によって、当該回転円型プレート５１２上の
当該蒸気補集室５１４内に直接導入され、当該蒸気補集
室５１４内に設けられた適宜の蒸気吸着材に当該蒸気を
吸着させる。一方、この状態に於いては、当該回転円型
プレート５１２上で当該上記補集室５１４から所定の円
周に沿って１２０°離れた位置にある気化室５１６で
は、前記蒸気吸着材が適宜の手段によって高温に加熱さ
れ、それによって、当該吸着材に吸着した上記が蒸発気
化され、当該気化された蒸気は、ガス供給装置５３４か
らガスライン（ガスパイプ）５３６を介して当該気化室
５１６に供給されるガス流によって、パイプ５１９を通
って分析器５６０に供給され、そこで所定の分析が行わ
れる。 又、係る状態に於いては、当該回転円型プレート
５１２上で当該気化室５１６から所定の円周に沿って、
更に１２０°離れた位置にあるクリーニング室５１８で
は、例えば、図１１（Ｂ）に示すクリーニング吸気ファ
ン４５０に接続されて いるパイプ４５２と、例えば図１
１（Ａ）に示す様な弁４５３と分岐パイプ４５４及びパ
イプ４５５を介して連通したパイプ５５６が、当該クリ
ーニング室５１８を挟んで接続されているパイプ５５５
の開口端部から清浄な空気流を当該クリーニング室５１
８内に引き込む事によって、当該フィルターに残存する
粒子滓を大気に放出する様にするものである。スクリー
ニングのための三つの概念の全てが、個別に又は同時に
進もうとも終わるのに約１１．０秒かかるように、ソフ
トウェアは設計されている。最初の待機がＰＣＡＤサイ
クルにあり、ＰＣＡＤシステムの分析は、ＰＣＡＤシス
テムの分析が終わるのと同時に終わる。このことが、シ
ステムが連続モードで進む時、テスト結果の混乱を防い
でいる。連続モードで進む時、第一ふるい分けサイクル
の終わりと第二ふるい分けサイクルの始めとの間にオー
バーラップがあり、各々７秒後に次のふるい分けサイク
ルの各々が来る。このオーバーラップは、第一のふるい
分けサイクルの分析、ディスプレイ期間と、第二サイク
ルの試料空気が蒸気化／脱着を通る期間との間に起き
る。このオーバーラップは、ふるい分けプロセス中のソ
フトウェアタスクがマルチタスキング環境でなされるこ
とを求めている。マルチタスキング環境では、ソフトウ
ェアルーチンは、真のインターラプトモードでフォアグ
ラウンド／バックグラウンドシナリオでなされる。ソフ
トウェア制御下、機械的操作はバックグラウンドでなさ
れるが、分析とデータ処理機能はフォアグラウンドでな
される。図１７、１８のフローチャートはソフトウェア
の一般的表現であって、ちょうどよい図と解釈すべきで
ない。下に書く表２は、このマルチタスキング環境を利
用するふるい分け法に含まれる時間に関連した必要な段
階を例示する。
概念が存在する。第一の概念は、蒸気及び粒子の捕集と
その後の分析を含む。それ故第一の概念は、第一及び第
二の試料捕集と分析装置とを利用する。第二の概念は、
粒子の捕集とその後の分析のみを含む。それ故第二の概
念は、第一の試料捕集と分析装置のみを利用する。第三
の概念は、蒸気の捕集とその後の分析だけを含む。それ
故第三の概念は、第二の試料捕集と分析装置のみを利用
する。即ち、第一の概念は、蒸気及び粒子の捕集とを別
々の補集手段で補集しそれぞれ別に設けた分析装置を使
用して、その後に分析する工程を含む。それ故第一の概
念は、図１１（Ａ）に示される粒子試料の捕集手段とそ
の後の分析手段とを含む第一の補集分析装置であるＰＣ
ＡＤシステム４００と図１１（Ｂ）に示される蒸気試料
の捕集手段とその後の分析手段とを含む第二の補集分析
装置であるＶＣＡＤシステム５００とから構成されてい
る。 又、第二の概念は、粒子の捕集とその後の分析のみ
を含む。それ故第二の概念は、図１１（Ａ）に示される
粒子試料の捕集手段とその後の分析手段とを含む第一の
補集分析装置であるＰＣＡＤシステム４００のみで構成
されるものであり、例えば、図１１（Ｂ）に示す主吸気
ファン４０４に接続されているパイプ４０２”及び図１
１（Ａ）に示されるパイプ４０２’と連通したパイプ４
０２が粒子を含む試料空気を該主吸気ファン４０４によ
る吸引力により吸引すると、当該パイプ４０２の端部に
設けられた粒子補集室４１４内に設けられたメッシュ状
のフィルターに当該粒子がトラップされ、一方蒸気を含
む空気は、パイプ４０２’から４０２”、４０２"'を介
して主吸気ファン４０４から外気に放出される。 一方、
この状態に於いては、当該回転円型プレート４１２上で
当該粒子補集室４１４から所定の円周に沿って１２０°
離れた位置にある気化室４１６では、前記メッシュ状の
フィルターが適宜の手段によって高温に加熱され、それ
によって、当該粒子試料が蒸発気化され、当該気化され
た蒸気は、ガス供給装置４３４からガスライン（ガスパ
イプ）４３６を介して当該気化室４１６に供給されるガ
ス流によって、パイプ４３７を通って分析器４６０に供
給され、そこで所定の分析が行われる。 又、係る状態に
於いては、当該回転円型プレート４１２上で当該気化室
４１６から所定の円周に沿って、更に１２０°離れた位
置にあるクリーニング室４１８では、例えば、図１１
（Ｂ）に示すクリーニング吸気ファン４５０に接続され
ているパイプ４５２と連通したパイプ４５６が、パイプ
４５５を介して、清浄な空気流を当該クリーニング室４
１８内に引き込む事によって、当該フィルターに残存す
る粒子滓を大気に放出する様にするものである。 従っ
て、第２の概念を事項する場合には、図１１（Ａ）に示
される様な弁４５３等を、パイプ４５６の他、パイプ４
０２’にも設ける事によって、当該ＶＣＡＤシステム５
００に蒸気試料が供給されない様にすることによって、
実現させる事が可能である。 更に、第三の概念は、蒸気
試料の捕集とその後の分析のみを含む。それ故第三の概
念は、図１１（Ｂ）に示される蒸気試料の捕集手段とそ
の後の分析手段とを含む第二の補集分析装置であるＶＣ
ＡＤシステム５００のみで構成されるものであり、例え
ば、図１１（Ｂ）に示す主吸気ファン４０４に接続され
ているパイプ４０２'"と連通したパイプ４０２" が蒸気
を含む試料空気を、該主吸気ファン４０４による吸引力
によりパイプ４０２を介して、且つ回転円型プレート４
１２上の当該粒子補集室４１４を適宜の方法で迂回して
吸引する事によって、当該回転円型プレート５１２上の
当該蒸気補集室５１４内に直接導入され、当該蒸気補集
室５１４内に設けられた適宜の蒸気吸着材に当該蒸気を
吸着させる。一方、この状態に於いては、当該回転円型
プレート５１２上で当該上記補集室５１４から所定の円
周に沿って１２０°離れた位置にある気化室５１６で
は、前記蒸気吸着材が適宜の手段によって高温に加熱さ
れ、それによって、当該吸着材に吸着した上記が蒸発気
化され、当該気化された蒸気は、ガス供給装置５３４か
らガスライン（ガスパイプ）５３６を介して当該気化室
５１６に供給されるガス流によって、パイプ５１９を通
って分析器５６０に供給され、そこで所定の分析が行わ
れる。 又、係る状態に於いては、当該回転円型プレート
５１２上で当該気化室５１６から所定の円周に沿って、
更に１２０°離れた位置にあるクリーニング室５１８で
は、例えば、図１１（Ｂ）に示すクリーニング吸気ファ
ン４５０に接続されて いるパイプ４５２と、例えば図１
１（Ａ）に示す様な弁４５３と分岐パイプ４５４及びパ
イプ４５５を介して連通したパイプ５５６が、当該クリ
ーニング室５１８を挟んで接続されているパイプ５５５
の開口端部から清浄な空気流を当該クリーニング室５１
８内に引き込む事によって、当該フィルターに残存する
粒子滓を大気に放出する様にするものである。スクリー
ニングのための三つの概念の全てが、個別に又は同時に
進もうとも終わるのに約１１．０秒かかるように、ソフ
トウェアは設計されている。最初の待機がＰＣＡＤサイ
クルにあり、ＰＣＡＤシステムの分析は、ＰＣＡＤシス
テムの分析が終わるのと同時に終わる。このことが、シ
ステムが連続モードで進む時、テスト結果の混乱を防い
でいる。連続モードで進む時、第一ふるい分けサイクル
の終わりと第二ふるい分けサイクルの始めとの間にオー
バーラップがあり、各々７秒後に次のふるい分けサイク
ルの各々が来る。このオーバーラップは、第一のふるい
分けサイクルの分析、ディスプレイ期間と、第二サイク
ルの試料空気が蒸気化／脱着を通る期間との間に起き
る。このオーバーラップは、ふるい分けプロセス中のソ
フトウェアタスクがマルチタスキング環境でなされるこ
とを求めている。マルチタスキング環境では、ソフトウ
ェアルーチンは、真のインターラプトモードでフォアグ
ラウンド／バックグラウンドシナリオでなされる。ソフ
トウェア制御下、機械的操作はバックグラウンドでなさ
れるが、分析とデータ処理機能はフォアグラウンドでな
される。図１７、１８のフローチャートはソフトウェア
の一般的表現であって、ちょうどよい図と解釈すべきで
ない。下に書く表２は、このマルチタスキング環境を利
用するふるい分け法に含まれる時間に関連した必要な段
階を例示する。
【０１３３】 表 ２ 段 階 ＰＣＡＤ ＶＣＡＤ 空気を採集 ２．０ ２．０ フィルターを回転 １．０ １．０ 蒸気化／脱着 ０．２５−０．５ ２．０ 注 入 ０．２５−０．５ １．０ 分析及びディスプレイ １．０及び０．７５ ５．０ 表２に書かれた時間が、プロセスの各々絶対時間を反映
し、−サンプリングサイクルの合計時間を反映していな
いことに注目するのが重要である。図１９は、サンプリ
ングサイクル又は期間の各々のプロセスに対する種々の
時間のパラメータをより良く例示する順序／タイミング
図である。０．０から２．０秒、空気の試料量が、サン
プリング室入口、取手棒、自動手荷物／小荷物サンプリ
ング室のいずれかから集められる。２．０から３．０
秒、集めた物質を処理の次の場面へ運んでフィルターが
回る。３．０から５．０秒、ＶＣＡＤは集めた蒸気を濃
縮する。この時間中ＰＣＡＤは用がない。集めた粒子の
蒸気化及び注入は、６．０から６．２５−６．５０秒で
終わる。５．０から６．０秒でＶＣＡＤからの濃縮され
た蒸気が、化学分析器に注入される。６．０から１１．
０秒でＶＣＡＤ試料の分析及びディスプレイが終わる。
８．０から９．０秒でＰＣＡＤ試料の分析が終わり、１
０．２５から１１．０秒でＰＣＡＤ試料のディスプレイ
が終わる。それ故、ＰＣＡＤとＶＣＡＤの両操作は同時
に完了する。第２サイクル又はサンプリング期間は７．
０秒に始まるよう示されている。第２サイクルは第１サ
イクルと同じである。最も実際的で良い例と信じられる
もので示し、書いたが、書かれた特定の方法、設計から
離れたものがその技術に熟練した者に示唆され、本発明
の精神、範囲から離れずに用いられることは明らかであ
る。本発明は、書かれた特定の構造に限定されず、添付
のクレームの範囲に入る全ての変更をおおって組立られ
るべきである。
し、−サンプリングサイクルの合計時間を反映していな
いことに注目するのが重要である。図１９は、サンプリ
ングサイクル又は期間の各々のプロセスに対する種々の
時間のパラメータをより良く例示する順序／タイミング
図である。０．０から２．０秒、空気の試料量が、サン
プリング室入口、取手棒、自動手荷物／小荷物サンプリ
ング室のいずれかから集められる。２．０から３．０
秒、集めた物質を処理の次の場面へ運んでフィルターが
回る。３．０から５．０秒、ＶＣＡＤは集めた蒸気を濃
縮する。この時間中ＰＣＡＤは用がない。集めた粒子の
蒸気化及び注入は、６．０から６．２５−６．５０秒で
終わる。５．０から６．０秒でＶＣＡＤからの濃縮され
た蒸気が、化学分析器に注入される。６．０から１１．
０秒でＶＣＡＤ試料の分析及びディスプレイが終わる。
８．０から９．０秒でＰＣＡＤ試料の分析が終わり、１
０．２５から１１．０秒でＰＣＡＤ試料のディスプレイ
が終わる。それ故、ＰＣＡＤとＶＣＡＤの両操作は同時
に完了する。第２サイクル又はサンプリング期間は７．
０秒に始まるよう示されている。第２サイクルは第１サ
イクルと同じである。最も実際的で良い例と信じられる
もので示し、書いたが、書かれた特定の方法、設計から
離れたものがその技術に熟練した者に示唆され、本発明
の精神、範囲から離れずに用いられることは明らかであ
る。本発明は、書かれた特定の構造に限定されず、添付
のクレームの範囲に入る全ての変更をおおって組立られ
るべきである。
【図１】図１Ａは、本発明による爆薬検出スクリーニン
グ装置の高次のブロックダイヤグラムであり、図１Ｂ
は、本発明による爆薬検出スクリーニング装置の詳細な
ブロックダイヤグラムである。
グ装置の高次のブロックダイヤグラムであり、図１Ｂ
は、本発明による爆薬検出スクリーニング装置の詳細な
ブロックダイヤグラムである。
【図２】図２は、本発明による試料室ポータルの側面断
面図である。
面図である。
【図３】図３は、本発明による試料室ポータルの後部断
面図であり、図２中のＺ−Ｚ’に相当する。
面図であり、図２中のＺ−Ｚ’に相当する。
【図４】図４は、本発明による携帯ワンドの下面図であ
る。
る。
【図５】 図５は、本発明による携帯ワンドの側面図で
ある。
ある。
【図６】図６は、本発明による携帯ワンドの上面図であ
る。
る。
【図７】図７は、本発明による自動化手荷物／小包試料
採取室の概略図である。
採取室の概略図である。
【図８】図８は、本発明による自動化手荷物／小包試料
採取室及び第１の自動化サンプリングヘッドの概略図で
ある。
採取室及び第１の自動化サンプリングヘッドの概略図で
ある。
【図９】図９は、本発明による自動化手荷物／小包試料
採取室及び第２の自動化サンプリングヘッドの概略図で
ある。
採取室及び第２の自動化サンプリングヘッドの概略図で
ある。
【図１０】図１０は、本発明による自動化手荷物／小包
試料採取室及び第３、第４の自動化サンプリングヘッド
の概略図である。
試料採取室及び第３、第４の自動化サンプリングヘッド
の概略図である。
【図１１】 図１１Ａは、本発明による第１の試料捕集
分析装置の概略図であり、図１１Ｂは、本発明による第
２の試料捕集分析装置の概略図であり、図１１Ｃは、本
発明による第１の試料捕集分析装置の概略図である。こ
こで分析装置は六ッ口バルブを配置している。
分析装置の概略図であり、図１１Ｂは、本発明による第
２の試料捕集分析装置の概略図であり、図１１Ｃは、本
発明による第１の試料捕集分析装置の概略図である。こ
こで分析装置は六ッ口バルブを配置している。
【図１２】 図１２は、本発明による第１の試料捕集分
析装置に用いた、フィルターエレメント配置の概略図で
ある。
析装置に用いた、フィルターエレメント配置の概略図で
ある。
【図１３】図１３Ａは、本発明に用いた六ッ口バルブの
概略図であり、六ッ口バルブはロード（ｌｏａｄ）位置
にあり、図１３Ｂは、本発明に用いた六ッ口バルブの概
略図であり、六ッ口バルブはインジェクション（ｉｎｊ
ｅｃｔｉｏｎ）位置にある。
概略図であり、六ッ口バルブはロード（ｌｏａｄ）位置
にあり、図１３Ｂは、本発明に用いた六ッ口バルブの概
略図であり、六ッ口バルブはインジェクション（ｉｎｊ
ｅｃｔｉｏｎ）位置にある。
【図１４】 図１４Ａは、本発明による第１の試料捕集
分析装置に用いた、フィルターエレメントの上部概略図
であり、図１４Ｂは、本発明による第１の試料捕集分析
装置に用いた、フィルターエレメントの上面概略図であ
り、図１４Ｃは、本発明による第１の試料捕集分析装置
に用いたフィルターエレメントの底部概略図である。
分析装置に用いた、フィルターエレメントの上部概略図
であり、図１４Ｂは、本発明による第１の試料捕集分析
装置に用いた、フィルターエレメントの上面概略図であ
り、図１４Ｃは、本発明による第１の試料捕集分析装置
に用いたフィルターエレメントの底部概略図である。
【図１５】 図１５Ａは、本発明による第２の試料捕集
分析装置に用いた、フィルターエレメントの上部概略図
であり、図１５Ｂは、本発明による第２の試料捕集分析
装置に用いた、フィルターエレメントの側部概略図であ
る。
分析装置に用いた、フィルターエレメントの上部概略図
であり、図１５Ｂは、本発明による第２の試料捕集分析
装置に用いた、フィルターエレメントの側部概略図であ
る。
【図１６】図１６は、本発明による制御、データ処理装
置のブロックダイヤグラムである。
置のブロックダイヤグラムである。
【図１７】図１７は、本発明の作動を制御する為に使用
したソフトウェアルーチンのフローチャートである。
したソフトウェアルーチンのフローチャートである。
【図１８】図１８は、本発明の作動を制御する為に使用
した別のソフトウェアルーチンのフローチャートであ
る。
した別のソフトウェアルーチンのフローチャートであ
る。
【図１９】図１９は、本発明の様々な工程の為の様々な
時間パラメーターを示すタイミングチャートである。
時間パラメーターを示すタイミングチャートである。
【図２０】 図２０は、本発明による第１の試料捕集分
析装置に用いた化学分析器である。
析装置に用いた化学分析器である。
【図２１】図２１は、本発明による脱離室の概略図であ
る。
る。
２００…ハンドヘルド棒、手持ちワンド ２１０…頭部 ２１２…回転ブラシ ２１４…入口部 ２１６…エアタービン ２１８…駆動ベルト ２２２…シールエッジ部 ２２３…回転式ジョイント部 ２２４…導管部 ２４０…ハンドル部 ２５０…パネル部 ３００…チャンバー部、サンプリング室 ３１０、３２０、３３０、３４０…サンプリングヘッド ３５０…コンベアベルト ４０２…パイプ ４０４…吸引ファン ４１２…回転プレート ４１４…収集用チャンバー ４１６…気化チャンバー ４１８…クリーン用チャンバー ４２０…第１プレート ４２２…第２プレート ４２６…フィルターエレメント ４２８…モーター ４３４…ガス供給装置 ４３６…ガスライン ４６０…分析器 ５３８…マルチポート弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンス ブイ ハーレイ カナダ国オンタリオ州 ケイ２イー ８ ビー９ ユニット ディ ネピアン ト リスタン コート 11 (56)参考文献 特開 昭63−79033（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−12299（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−77293（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−88088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−19896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−113291（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−71145（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4111049（ＵＳ，Ａ) 米国特許4633083（ＵＳ，Ａ) 米国特許3997297（ＵＳ，Ａ) 米国特許4202200（ＵＳ，Ａ)
Claims (15)
- 【請求項１】 爆発物、化学剤、 医薬又は麻酔薬等を
含む禁制品からなる目標物質から出る分子状蒸気又は当
該目標物質を含む粒状物を検出するための検出及びスク
リーニングシステムで使用されるハンドヘルド棒であっ
て、当該検出及びスクリーニングシステムは、 当該禁制品から発生する蒸気或いは微粒子を含む所定の
サンプル量のサンプル空気を所定のサンプリング期間内
に、採取するサンプリング手段、 当該サンプリング手段により採取されたサンプル空気か
ら、検出すべき蒸気或いは微粒子を抽出するチャンバー
部を有するサンプル抽出手段、 当該サンプル抽出手段から抽出された当該蒸気を、或い
は当該サンプル抽出手段から抽出された該微粒子から蒸
発された蒸気を、分析する蒸気成分分析手段、 とから構成されてお り、該サンプル抽出手段は、更に少
なくとも、それぞれ独立的に配置された、チャンバー部
を含むサンプル空気捕集処理部と、チャンバー部を含む
サンプル蒸発処理部と、チャンバー部を含み、当該チャ
ンバー部内に残存する蒸気或いは微粒子を除去するクリ
ーニング処理部とが設けられていると共に、 当該各チャンバー部には、フィルター要素がそれぞれ内
蔵され、当該複数個のチャンバー部は、互いに移動可能
な様に構成されており、 当該それぞれのチャンバー部は、第１の時間に於いて
は、当該サンプル空気捕集処理部、サンプル蒸発処理部
及び、クリーニング処理部のそれぞれ異なる部位に個別
に配置せしめられると共に、他の時間に於いては、当該
それぞれのチャンバー部は、隣接する他の処理部に移動
し、更に他の時間には当該それぞれのチャンバー部は、
隣接する更に他の処理部に移動すると言う様に、当該そ
れぞれのチャンバー部が、当該サンプル空気収集処理
部、サンプル蒸発処理部及びクリーニング処理部のそれ
ぞれを巡回する様に構成されており、 当該サンプル空気捕集処理部は、その一端部が、サンプ
リング手段と接続されると共にその他端部が外気に接続
されており、該サンプル蒸発処理部は、当該蒸気成分分
析手段と該サンプル蒸発処理部から該蒸気成分分析手段
に対して移動する気体流を発生させる第１の気体供給手
段とに接続されており、且つ該クリーニング処理部は外
気に接続されていると共に、該第１の気体供給手段とは
独立した、当該クリーニング処理部から外気に向けて移
動する気体流を発生させる第２の気体供給手段とに接続
されており、 当該ハンドヘルド棒は、 （ａ）所定のサンプル量の空気を入れるための入口部を
含む、該目標物質の検査の為に個人或いは固体に当接さ
れて、そしてそれから所定のサンプル量の空気を捕集す
るためのポータブル真空ヘッド、 （ｂ）前記のポータブル真空ヘッドから前記の検出及び
スクリーニングシステムへ前記のサンプル量の空気を引
き込むための真空手段、及び （ｃ）前記のポータブル真空ヘッド及び前記の検出及び
スクリーニングシステムを結合するたわみ性の導管を含
むハンドヘルド棒。 - 【請求項２】 前記の検出及びスクリーニングシステム
は、前記のサンプル量中の該目標物質の分子状蒸気を優
先して濃縮するための予備濃縮器（ＳＣＡＶ、４００、
５００）並びに該目標物質からの分子状蒸気に応答する
蒸気検出器手段を含む請求項第１項に記載の検出及びス
クリーニングシステムに使用されるハンドヘルド棒。 - 【請求項３】 前記の検出及びスクリーニングシステム
は、該目標物質を含む粒状物を収集し且つフラッシュ蒸
発させるための手段並びに該目標物質からの分子状蒸気
に応答する蒸気検出器手段を含む請求項第１項に記載の
検出及びスクリーニングシステムに使用されるハンドヘ
ルド棒。 - 【請求項４】 前記の検出及びスクリーニングシステム
は、前記のサンプル量の空気から粒状物を収集し且つ分
離し、次に前記のサンプル量の空気中に存在する粒状物
と全ての分子状蒸気を別々に分析するものである請求項
第１項に記載の検出及びスクリーニングシステムで使用
されるハンドヘルド棒。 - 【請求項５】 前記入口部には、当該入口部をシールす
る為のたわみ性のシールが設けられており、当該たわみ
性のシールは、その上に設けられた柔軟性の弾性体状シ
ールを有する可動性フレームを更に含む請求項第１項乃
至第３項の何れかに記載の検出及びスクリーニングシス
テムに使用されるハンドヘルド棒。 - 【請求項６】 前記の可動性フレームは、前記の真空ヘ
ッドに設けられ、そして該ヘッドから外側に向けて弾性
的なバイアス力が印加されている請求項第５項に記載の
検出及びスクリーニングシステムに使用されるハンドヘ
ルド棒。 - 【請求項７】 該真空ヘッドは、検査されている物体か
ら残留している粒状物を分離するための回転ブラッシュ
を更に含む請求項第３項または第４項に記載の検出及び
スクリーニングシステムに使用されるハンドヘルド棒。 - 【請求項８】 該回転ブラッシュは、タービンにより回
転し、該タービンは、当該空気量のサンプルが、該入口
中に引き込まれる時、該空気量のサンプルにより駆動さ
れる請求項第７項に記載の検出及びスクリーニングシス
テムに使用されるハンドヘルド棒。 - 【請求項９】 該真空ヘッドは、前記のたわみ性の導管
と前記の真空ヘッドとの間に位置する回転可能なハンド
ル部材を更に含む請求項第２項乃至第４項の何れかに記
載の検出及びスクリーニングシステムに使用されるハン
ドヘルド棒。 - 【請求項１０】 該真空手段は、該入口を通して１．８
９〜２．２９ｍ3 /min（７０〜８５ｃｆｍ）の率で前記
の空気量サンプルを引き込む請求項第２項乃至第４項の
何れかに記載の検出及びスクリーニングシステムに使用
されるハンドヘルド棒。 - 【請求項１１】 該真空ヘッドは、該検出及びスクリー
ニングシステムを起動するためのコントロールパネルを
更に含む請求項第２項乃至第４項の何れかに記載の検出
及びスクリーニングシステムに使用されるハンドヘルド
棒。 - 【請求項１２】 該コントロールパネルは、ディスプレ
イ手段を更に含む請求項第１１項に記載の検出及びスク
リーニングシステムに使用されるハンドヘルド棒。 - 【請求項１３】 該検出及びスクリーニングシステム
は、単一のサイクルモード、連続サイクルモード又は休
止モードで操作でき、そして該モードは、該コントロー
ルパネルから選択できる請求項第１１項に記載の検出及
びスクリーニングシステムに使用されるハンドヘルド
棒。 - 【請求項１４】 該検出及びスクリーニングシステム
は、分析される各サンプルにコントロール番号を割り当
て、そして該コントロール番号は、該ディスプレイ手段
にディスプレイされる請求項第１１項に記載の検出及び
スクリーニングシステムに使用されるハンドヘルド棒。 - 【請求項１５】 該ディスプレイ手段は、警報指示器を
更に含み、そして該検出及びスクリーニングシステム
は、目標物質が前記のサンプル量の空気中で確認された
時、該ディスプレイ手段に警戒信号及び該コントロール
番号を伝達するための手段を含む請求項第１４項に記載
の検出及びスクリーニングシステムに使用されるハンド
ヘルド棒。
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