モバイル放射線検査装置
【課題】検査開始前に行われる放射線照射領域と放射線検出領域との位置姿勢関係を調整する作業の労力を低減又は不要として、検査効率の向上を図ると共に放射線画像の画質の向上を図ることができるモバイル放射線検査装置を提供する。
【解決手段】車両２と、検査対象物Ｃに放射線Ｂを照射する放射線照射部１０と、検査対象物Ｃを透過した放射線Ｂを検出する放射線検出部３０と、車両２に対して姿勢変化自在に車両２に設けられると共に、放射線照射部１０及び放射線検出部３０を対向した状態に支持するブーム構造体７と、を具備する。
【解決手段】車両２と、検査対象物Ｃに放射線Ｂを照射する放射線照射部１０と、検査対象物Ｃを透過した放射線Ｂを検出する放射線検出部３０と、車両２に対して姿勢変化自在に車両２に設けられると共に、放射線照射部１０及び放射線検出部３０を対向した状態に支持するブーム構造体７と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル放射線検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記非特許文献１には、コンテナヤード等において、トラックに積載されたコンテナ内の貨物をＸ線を用いて検査するRapiscan Eagle Mobile（米国登録商標）が開示されている（図７参照）。このRapiscan Eagle Mobileは、車両５０２の形態に構成された移動式のＸ線貨物検査装置５０１であり、Ｘ線をコンテナＣに照射するＸ線照射部５１０、コンテナＣを透過したＸ線（透過Ｘ線）を検出するＸ線検出部５３０及び透過Ｘ線に基づいたＸ線画像を表示するＸ線画像表示部（不図示）等からなるＸ線視認装置５０５（X-ray imaging system）を備える。また、このＸ線貨物検査装置５０１は、上記Ｘ線照射部５１０を車両５０２本体上に固定する一方、Ｘ線検出部５３０を車両５０２本体上に姿勢変更可能に設けられたブーム５７０の先端に固定することにより、トラックやコンテナＣの高さの違いに柔軟に対応してコンテナＣ内の貨物のＸ線画像を取得できるように構成されている。
【０００３】
このようなＸ線貨物検査装置５０１は、トラックに積載されたコンテナＣがＸ線照射部５１０とＸ線検出部５３０との間を通過する際に、Ｘ線照射部５１０からＸ線Ｂを略鉛直方向に走査しつつコンテナＣに照射すると共にＸ線検出部５３０で各走査位置における透過Ｘ線を順次検出し、Ｘ線画像表示部でＸ線検出部５３０から入力される透過Ｘ線検出信号に基づいてコンテナＣ全体に亘るＸ線画像を生成して表示する。検査員は、このＸ線画像を観察することによりコンテナＣ内の貨物を評価する。
【非特許文献１】Rapiscan Eagle Mobile. cargo and vehicle inspection.〔online〕OSI Systems, Inc. 2006.〔retrieved on 2007-03-30〕．Retrieved from the Internet:<URL:http://www.rapiscansystems.com/datasheets/Rapiscan_EagleMobile_Screen.pdf>.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記Ｘ線貨物検査装置５０１は放射線検査装置の一種であるが、放射線検査装置を用いた検査では、検査精度を向上させるために鮮明な放射線画像（Ｘ線画像）を取得することが重要である。上記Ｘ線検出部５３０は、この点を考慮し、透過Ｘ線のうち、コンテナＣで乱反射した透過Ｘ線を極力除外し、乱反射することなくコンテナＣを直接透過した透過Ｘ線を検出するために、Ｘ線の走査方向に直行する方向（略水平方向）における透過Ｘ線の検出範囲（放射線検出領域）を狭く限定するスリット５３５を備えている。このスリット５３５はコンテナＣを直接透過する透過Ｘ線Ｂを通過させるものなので、当該スリット５３５によって設定されるＸ線検出領域は、Ｘ線照射方向における位置姿勢関係として、Ｘ線照射部からコンテナＣに走査状に照射されるＸ線の照射領域（放射線照射領域）と重なり合う必要がある。
【０００５】
しかしながら、上記Ｘ線貨物検査装置５０１は、車両５０２本体に対するブーム５０７の姿勢に応じてＸ線照射方向におけるＸ線照射領域とＸ線検出領域との位置姿勢関係が変化するので、検査開始前のブーム５０７の姿勢設定時に、上記Ｘ線照射領域とＸ線検出領域との位置姿勢関係を調整する作業を行う必要がある。
この調整作業は、Ｘ線照射領域及びＸ線検出領域が極めて狭い幅（数ｍｍ程度）に設定されていること、またＸ線照射部とＸ線検出部とが１０ｍ近く離間して配置される等に起因して非常に困難な作業であり、多大な労力及び時間を要する。
したがって、上記Ｘ線貨物検査装置５０１を用いた検査では、上記調整作業によって検査効率が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、検査開始前に行われる放射線照射領域と放射線検出領域との位置姿勢関係を調整する作業の労力を低減又は不要として、検査効率の向上を図ると共に放射線画像の画質の向上を図ることができるモバイル放射線検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、上記課題を解決するために以下の解決手段を採用する。
本発明は、車両と、検査対象物に放射線を照射する放射線照射部と、前記検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記車両に対して姿勢変化自在に前記車両上に設けられると共に、前記放射線照射部及び前記放射線検出部を対向した状態に支持するブーム構造体と、を具備することを特徴とする。
これにより、車両に対して姿勢変化自在なブーム構造体に放射線照射部及び放射線検出部の何れもが支持されているので、ブーム構造体の車両に対する姿勢が変化しても放射線照射部と放射線検出部との相対的な位置姿勢関係は変化しない。
【０００８】
また、前記放射線照射部と前記放射線検出部は、前記ブーム構造体に対して所定の方向に直進及び／又は回転しないように配置されることを特徴とする。
これにより、ブーム構造体が車両に対して姿勢変化しても（γ０方向）、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が所定の方向（Ｙ１，α１，γ１方向）に対して不変となる。
【０００９】
また、前記放射線検出部は、前記所定の方向において放射線の入射範囲を規制する第一コリメーターを備えることを特徴とする。
これにより、所定の方向（Ｙ１，α１，γ１方向）への放射線の拡散を規制しつつ、必要な放射線の入射を得ることができる。
【００１０】
また、前記ブーム構造体は、前記放射線照射部と前記放射線検出部の相対的な位置姿勢を、前記所定の方向を除く他の方向に直進及び／又は回転させることが可能であることを特徴とする。
これにより、放射線検出部への放射線の入射を確保しつつ、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢を他の方向（Ｘ１，Ｚ１，β１方向）に変化させることができる。
【００１１】
また、前記ブーム構造体は、基台と、前記基台に支持される支持アーム部と、前記支持アーム部に連結される水平ブームと、から構成されることを特徴とする。
これにより、放射線照射部と放射線検出部の位置姿勢を自在に変化させることができる。
【００１２】
また、前記基台と前記支持アーム部と前記水平ブームは、平行リンク機構を構成することを特徴とする。
これにより、ブーム構造体を、一定の運動平面（Ｘ１Ｚ１平面）内から脱することなく、動作させることができる。
【００１３】
また、前記放射線検出部は、前記水平ブームに対して前記他の方向に直進及び／又は回転可能に連結されることを特徴とする。
これにより、放射線検出部の位置姿勢を、一定の運動平面（Ｘ１Ｚ１平面）内から脱することがなく、他の方向（Ｘ１，Ｚ１，β１方向）に変化させることができる。
【００１４】
また、前記放射線照射部は前記ブーム構造体の長手方向の一端に、前記放射線検出部は他端に配置されることを特徴とする。
これにより、放射線照射部と放射線検出部の間の距離を大きく設定することができる。
【００１５】
また、前記ブーム構造体に、前記放射線照射部から照射される放射線の照射範囲を規制する第二コリメーターが配置されることを特徴とする。
これにより、放射線照射距離の短い段階で不要な放射線を規制することができる。
【００１６】
また、前記ブーム構造体は、鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回することを特徴とする。
これにより、ブーム構造体の向きを自由に変化させることができる。
【００１７】
また、前記放射線照射部、前記放射線検出部及び前記ブーム構造体の重心は、上面視すると前記車両の設置面積の領域内にあることを特徴とする。
これにより、ブーム構造体を車両に対して姿勢変化させた場合であっても、車両が傾いて不安定になることはない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
本発明に係るモバイル放射線検査装置は、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が、ブーム構造体の車両に対する姿勢変化により影響されない（変化しない）ので、放射線照射部と放射線検出部のアライメントを行う必要がなくなったり、又はアライメントが必要だとしても従来に比べてその労力が大幅に軽減できたりする。よって、検査効率を向上させることができる。
【００１９】
また、ブーム構造体が車両に対して姿勢変化しても、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が所定の方向（Ｙ１，α１，γ１方向）に対して不変なので、放射線照射部と放射線検出部を所定の方向（Ｙ１，α１，γ１方向）にアライメントをする必要がなくなる。
【００２０】
また、ブーム構造体により、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢を所定の方向を除く他の方向（Ｘ１，Ｚ１，β１方向）に変化させることができるので、コンテナ等の被検査対象物の大きさに柔軟に対応することができる。
【００２１】
また、ブーム構造体が基台と支持アーム部と水平ブームとからなる平行リンク機構を構成し、また、放射線検出部が水平ブームに対して回転可能に連結されており、放射線照射部と放射線検出部を一定の運動平面（Ｘ１Ｚ１平面）内から逸脱させることなく、他の方向（Ｘ１，Ｚ１，β１方向）に変化させることができるので、アライメントを不要としつつ、放射線検出部とブーム構造体をコンパクトに収容等することが可能となる。
【００２２】
また、放射線照射部と放射線検出部の間の距離を大きく設定できるので、歪のすくない検出画像を得ることができる。
【００２３】
また、ブーム構造体等の重心が、車両の設置面積の領域内にあり、車両自体が安定するので、カウンターバランサやアウトリガーが不要となり、モバイル放射線検査装置の軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係るモバイルＸ線検査装置について、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１の上面図であり、図２は背面図である。
なお、車両２を基準とした座標系では、車両２の長手方向をＸ０方向、幅方向をＹ０方向、鉛直方向をＺ０方向とする。また、ブーム構造体７を基準とした座標系では、ブーム構造体７の長手方向をＸ１方向、ブーム構造体７の幅方向をＹ１方向、鉛直方向をＺ１方向とする。また、各座標系のＸ周り方向をα方向、Ｙ周り方向をβ方向、Ｚ周り方向をγ方向とする。
【００２５】
モバイルＸ線検査装置１は、自走可能な車両２と、車両２上に配置される検査ユニット５とブーム構造体７から構成される。
車両２は、走行時の運転を行う運転部３と、ブーム構造体７が備え付けられた架台４からなる。また、車両２は、走行の動力を切り替えることができ、一般道やコンテナヤード内における比較的長距離の走行（以下、普通走行）には、エンジンを動力とし、Ｘ線検査時のコンテナＣの側方の走行（以下、検査走行）には、電気モータ（不図示）を動力とする。
なお、モバイルＸ線検査装置１は、検査走行時には、動力を電気モータに切り換えることにより、約３７０ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で、コンテナＣの側方を自走可能となっている。
【００２６】
図３は、検査ユニット５の位置関係を示す概略構成図である。
検査ユニット５は、Ｘ線Ｂを発生させて照射するＸ線照射装置１０（放射線照射部）と、Ｘ線Ｂの照射範囲を規制するコリメーター２０と、Ｘ線Ｂを検出するディテクター３０（放射線検出部）と、から構成される。
Ｘ線照射装置（放射線照射部）１０は、コンテナＣを完全に透過することができる十分なエネルギを備えたＸ線Ｂを照射するものであって、後述の旋回台４０の一端４１ｃに固定されている。
そして、コンテナＣのＺ１（Ｚ０）方向の長さに対してＸ線Ｂが均等に照射されるように、Ｘ線照射装置１０の照射面１２からＸ１Ｚ１平面に沿って約３０°の照射角でＸ線Ｂを照射する。また、Ｘ線照射装置１０の照射面１２からＸ１Ｙ１平面に沿って約２°の照射角でＸ線Ｂを照射する。
【００２７】
コリメーター（第二コリメーター）２０は、鉛からなる遮蔽壁２２から構成される。遮蔽壁２２には、Ｙ１方向に沿って形成された遮蔽面２４から＋Ｘ１方向に向かって、約２ｍｍ幅のスリット２６が形成される。
なお、コリメーター２０は、後述の旋回台４０に、Ｘ線照射装置１０の＋Ｘ１方向側近傍に固定されている。
【００２８】
ディテクター（放射線検出部）３０は、Ｘ線照射装置１０から照射されてコンテナＣを透過したＸ線Ｂを検出するものであって、後述の水平ブーム７０の一端に回動可能に取り付けられている。
ディテクター３０は、複数の検出素子３１をＺ１（Ｚ０）方向に並べたものである。なお、検出素子には、ダイオードが用いられている。
また、ディテクター３０のＸ線入射口３２から検出素子３１までは、タングステンからなるコリメーター３４によって、約２ｍｍの間隔のスリット３６が形成されている。
【００２９】
そして、スリット３６は、コリメーター２０のスリット２６と常に同一のＸ１Ｚ１平面に沿うように配置されている。したがって、Ｘ線照射装置１０から照射されたＸ線Ｂは、その一部がスリット２６を通過し、更にその一部がスリット３６を通過して検出素子３１に到達するようになっている。
なお、ディテクター３０が水平ブーム７０に対して垂直になったときに、Ｘ線Ｂが最も好ましい角度（β１方向）で各検出素子３１に到達するようになっている。
【００３０】
図１及び図２に戻って、ブーム構造体７は、Ｚ０（Ｚ１）方向の回転中心軸Ｏを中心として回転可能な旋回台４０と、旋回台４０に回転可能に支持される支持アーム部５０と、支持アーム部５０の一端に回転可能に支持される水平ブーム７０等から構成される。
そして、この旋回台４０と、支持アーム部５０と、水平ブーム７０は、平行リンク機構９０を構成している（図４参照）。
なお、ブーム構造体７は、支持アーム部５０等を回動させる油圧シリンダ６０と、ディテクター３０を回動させる油圧シリンダ８０も備えている。
【００３１】
旋回台（基台）４０は、Ｚ１（Ｚ０）方向からみて長方形型であり、短辺４１ｂの中央付近から−Ｘ１方向に長方形の切欠部位４３（図５参照）を有しており、旋回台４０がＸ線Ｂに干渉（遮蔽）しないようになっている。
また、旋回台４０の短辺４１ａ，４１ｂは、架台４の幅員（Ｙ０方向の長さ）とほぼ同一であり、長辺４２ａ，４２ｂは架台４の全長（Ｘ０方向の長さ）の半分よりやや長くなっている。
【００３２】
また、旋回台４０の上面における切欠部位４３の縁には、取付部４４ａ，４４ｂと取付部４６ａ，４６ｂがそれぞれ対向して形成されている。なお、取付部４４ａ，４４ｂは、短辺４１ｂ側に位置し、取付部４６ａ，４６ｂはそれよりも−Ｘ１方向側に位置する。
【００３３】
旋回台４０は、旋回台４０の短辺４１ｂ側の下部において、架台４の中央付近に取り付けられた回転装置４８に連結されて、所謂片持ち梁の状態で水平に支持されている。
また、旋回台４０の短辺４１ａ側の一端４１ｃ（一端）には、Ｘ線照射装置１０とコリメーター２０が配置される。
【００３４】
図４は、支持アーム部５０を示す概略構成図である。図５は、図４における矢視図であって、（ａ）はＰ矢視図、（ｂ）はＱ矢視図である。
図４、図５に示すように、支持アーム部５０は、支持アーム５１ａ，５１ｂと、支持アーム５５から構成される。
【００３５】
支持アーム５１ａ，５１ｂは、同大、同形状であって、上方には油圧シリンダ６０（６０ａ，６０ｂ）が連結される取付部５２ａ，５２ｂを有する。
そして、支持アーム５１ａ，５１ｂは、旋回台４０の上面であって、切欠部位４３の内縁に対向して形成された取付部４４ａ，４４ｂに、その下端５３ａ，５３ｂが連結、支持される。
また、支持アーム５１ａ，５１ｂの上端５４ａ，５４ｂは、水平ブーム７０の下部に形成された取付部７４ａ、７４ｂに連結される。
このような構成により、支持アーム５１ａ，５１ｂは、Ｘ１Ｚ１平面に沿ってβ１方向にのみ回動可能であり、その一方でＹ１，α１，γ１方向には移動しないようになっている。
【００３６】
支持アーム５５は、音叉形状のアームであって、中央やや下よりから旋回台４０の方向に二股（二股先端部５６ａ，５６ｂ）となっている。また、支持アーム５５は、支持アーム５１ａ，５１ｂと同一の長さを有する。
【００３７】
支持アーム５５の二股先端部５６ａ，５６ｂは、切欠部位４３の内縁に対向して形成された取付部４６ａ，４６ｂに、それぞれ連結、支持される。そして、支持アーム５５の上端５７は、水平ブーム７０の下部側に形成された取付部７６に連結される。
このような構成により、支持アーム５５は、Ｘ１Ｚ１平面に沿ってβ１方向にのみ回動可能であり、その一方でＹ１，α１，γ１方向には移動しないようになっている。
なお、旋回台４０の取付部４４ａ，４４ｂから取付部４６ａ，４６ｂまでのＸ１方向の長さは、水平ブーム７０の取付部７４ａ，７４ｂから取付部７６までのＸ１方向の長さに等しくなっている。
【００３８】
水平ブーム７０は、Ｚ１（Ｚ０）方向からみたときに、音叉形状をしている梁であって、支持アーム部５０との連結側（−Ｙ０方向側）はその幅が狭くなっており、その反対側（＋Ｙ０方向側）は水平ブーム７０の中央付近から二股状（二股部分７２ａ，７２ｂ）に形成されている。また、水平ブーム７０の下部の支持アーム部５０との連結側端部７１近傍には取付部７４ａ，７４ｂが、それよりも−Ｘ１方向には取付部７６が、形成されている。
水平ブーム７０の二股側７２ｃ（他端）においては、この二股部分７２ａ，７２ｂがディテクター３０の上端３９を挟みこむように連結して、ディテクター３０を回動可能に支持する（図１、図２参照）。
【００３９】
水平ブーム７０は、支持アーム部５０（５１ａ，５１ｂ，５５）によって水平に支持される。つまり、旋回台４０，支持アーム５１ａ，５１ｂ、支持アーム５５及び水平ブーム７０は、平行リンク機構９０を構成し、支持アーム５１ａ，５１ｂ及び支持アーム５５が回動すると、水平ブーム７０は水平の姿勢を維持しつつ、Ｘ１Ｚ１平面に沿ってβ１方向に弧を描くように平行移動し、その一方でＹ１，α１，γ１方向には移動しないようになっている。
【００４０】
油圧シリンダ６０ａ，６０ｂは、シリンダケース６２ａ，６２ｂと、ロッド６４ａ，６４ｂからそれぞれ構成されて、同大、同形状、同性能のものである。
油圧シリンダ６０ａは、シリンダケース６２ａに接続された油圧ポンプ（不図示）から供給された作動油の作用により、シリンダケース６２ａからロッド６４ａが出入りして、油圧シリンダ６０ａが伸縮する。油圧シリンダ６０ｂも同様である。
【００４１】
油圧シリンダ６０ａ，６０ｂは、シリンダケース６２ａ，６２ｂの取付部６５ａ，６５ｂが旋回台４０と、ロッド６４ａ，６４ｂの取付部６６ａ，６６ｂが支持アーム５１ａ，５１ｂの取付部５２ａ，５２ｂにそれぞれ接続される。
油圧シリンダ６０（６０ａ，６０ｂ）が縮んでその長さが最短のときには、支持アーム５１ａ，５１ｂが旋回台４０側に最も近づいて−Ｘ１方向に倒れた姿勢となる。このとき、平行リンク機構９０の作用により、支持アーム５５も同様に、旋回台４０側に最も近づいて−Ｘ１方向に倒れた姿勢となり、また水平ブーム７０は水平の姿勢を維持しつつ旋回台４０に最も近づく。
【００４２】
一方、油圧シリンダ６０が伸びてその長さが最長のときには、支持アーム５１ａ，５１ｂが旋回台４０に対してほぼ垂直の姿勢となる。同時に、平行リンク機構９０の作用により、支持アーム５５が支持アーム５１ａ，５１ｂと同様の姿勢で旋回台４０に対してほぼ垂直の姿勢となり、また、水平ブーム７０は旋回台４０から最も離れる。
【００４３】
油圧シリンダ８０は、シリンダケース８２と、ロッド８４とからそれぞれ構成される。油圧シリンダ８０は、シリンダケース８２の取付部が水平ブーム７０の二股部分７２ａ，７２ｂの先端に回動可能に連結され、ロッド８４の取付部がディテクター３０のほぼ中央に回動可能に連結される。
【００４４】
油圧シリンダ８０が縮んでその長さが最短のときには、ディテクター３０がほぼ鉛直方向に沿った姿勢となる（図２参照）。
また、油圧シリンダ８０が伸びてその長さが最長のときには、ディテクター３０が上端３９を中心にして水平ブーム７０に引き寄せられた姿勢となり、ディテクター３０の上端３９から略中央付近までが、水平ブーム７０の二股部分７２ａ，７２ｂの間の空間に収容された状態となる（図６参照）。
【００４５】
次に、モバイルＸ線検査装置１の作用を説明する。
図６は、モバイルＸ線検査装置１の検査ユニット５及びブーム構造体７の収容時における概略構成図である。
【００４６】
まず、モバイルＸ線検査装置１が被検査対象物であるコンテナＣを目標に、一般道路やコンテナヤード内を普通走行する。
この際、一般道路の普通走行においては、法規による大きさ制限のため、また、車両２の操舵性向上のため、検査ユニット５とブーム構造体７は図６のように収容されている。
【００４７】
すなわち、油圧シリンダ８０の長さを最長にして、ディテクター３０の一部を水平ブーム７０の二股部分に形成される空間に収容するようにして、水平ブーム７０に引き付けた状態となっている。
また、油圧シリンダ６０の長さを最短にして、平行リンク機構９０を構成する支持アーム５１ａ，５１ｂ，５５及び水平ブーム７０が、旋回台４０側に最も近づいて倒れた状態となっている。
また、旋回台４０は、旋回台４０の長辺４２ａ，４２ｂがＸ０方向に沿った姿勢となっている。
【００４８】
つまり、モバイルＸ線検査装置１は、ブーム構造体７のＸ１方向の長さを最も短い状態にして、また、Ｚ１方向の長さを最も短い状態にして、車両２上に搭載されている。さらに、ブーム構造体７の長手方向（Ｘ１方向）を車両２の長手方向（Ｘ０方向）に一致させているので、モバイルＸ線検査装置１全体がコンパクトになっている。
【００４９】
次に、モバイルＸ線検査装置１は、コンテナヤード内のコンテナＣの近傍に停車して、検査態勢を整えるべく、以下のように検査ユニット５とブーム構造体７を展開する。
【００５０】
ブーム構造体７等の展開は、まず、回転装置４８を駆動させて、旋回台４０を回転中心軸Ｏを中心に反時計回り（γ１方向）に９０°回転させて静止する。つまり、旋回台４０の回転により、ブーム構造体７の長手方向（Ｘ１方向）をＹ０方向に一致させる。
【００５１】
次に、油圧シリンダ６０を伸ばして、支持アーム５１ａ，５１ｂを、それぞれの下端５３ａ，５３ｂを中心にして＋β１方向に回転させて、＋Ｚ１（Ｚ０）方向に向かって立ち上がらせる。
【００５２】
このとき、旋回台４０，支持アーム５１ａ，５１ｂ，５５及び水平ブーム７０は、平行リンク機構９０を構成するので、支持アーム５５も同時に、上端５７を中心にして＋β１方向に回転して＋Ｚ１（Ｚ０）方向に向かって立ち上がる。また、水平ブーム７０は、旋回台４０近傍から水平姿勢を維持しつつ、弧を描いて上方に移動する。
そして、油圧シリンダ６０ａ，６０ｂを最長にして、支持アーム５１ａ，５１ｂ，５５を旋回台４０に対してほぼ垂直に静止させて、水平ブーム７０を旋回台４０から＋Ｚ１（Ｚ０）方向に最も離れた上方に静止させる。
【００５３】
次に、油圧シリンダ８０を縮めて、その一部が二股部分７２ａ，７２ｂの間の空間に収容されているディテクター３０を、その姿勢が鉛直になるまで、上端３９を中心にして＋β１方向に回転移動させる。そして、油圧シリンダ８０を最短にして、ディテクター３０を水平ブーム７０にほぼ垂直にして静止させる。
このようにして、検査ユニット５とブーム構造体７が展開される。
【００５４】
なお、旋回台４０を回転させたり、ブーム構造体７を展開させたりしても、その前後において、コリメーター２０のスリット２６とディテクター３０のスリット３６は同一のＸ１Ｚ１平面に沿った位置姿勢を維持している。
したがって、コリメーター２０（Ｘ線照射装置１０）とディテクター３０の位置姿勢を調整するアライメントを行うことなく、即時にコンテナＣの検査を開始することができる。
【００５５】
また、検査ユニット５とブーム構造体７を展開した場合であっても、検査ユニット５とブーム構造体７の重心Ｗは、Ｚ方向（回転中心軸Ｏの方向）からみて、車両２の設置面積の領域内にある。したがって、アウトリガーを作動させる等の事前準備も不要である。
【００５６】
ブーム構造体７等の展開が終了したらコンテナＣの検査を開始する。
上述したように、モバイルＸ線検査装置１では、スリット３６がコリメーター２０のスリット２６と常に同一のＸ１Ｚ１平面に沿うように配置されているので、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントを行うことなく、直ちにＸ線照射装置１０からＸ線ＢをコンテナＣに向けて照射する。
【００５７】
照射したＸ線Ｂは、コリメーター２０によって照射範囲が規制される。具体的には、Ｘ１Ｙ１平面上に約２°の照射角で照射されたＸ線Ｂのうちの一部が、遮蔽壁２２によって遮蔽される（図３参照）。
【００５８】
コリメーター２０を通過したＸ線Ｂは、支持アーム５５の二股が形成する空間を通過した後に、支持アーム５１ａ，５１ｂと切欠部位４３を通過して（図５参照）、コンテナＣのＺ１（Ｚ０）方向の長さに均等に到達する。
【００５９】
コンテナＣを透過したＸ線Ｂは、更にディテクター３０のスリット３６により一部が遮蔽された後に、検出素子３１によって検出される。そして、その検出結果が画像処理されて、コンテナＣ内の断面映像がモニター（不図示）に表示され、その映像に基づいて検査員による所定の検査が行われる。
【００６０】
次に、車両２の動力を電気モータに切り替えて、コンテナＣの側方を走行させる。モバイルＸ線検査装置１をＸ線照射装置１０からコンテナＣに対してＸ線Ｂを照射しながら自走させることで、コンテナＣの全体についてＸ線検査が行われる。
【００６１】
最後に、コンテナＣの検査が完了したら、ブーム構造体７等を上述したのとは反対の手順で動作させて、検査ユニット５とブーム構造体７を収容する。
【００６２】
以上に説明したように、本発明の実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１によれば、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０が同じブーム構造体７に配置されているので、旋回台４０が旋回したとしても、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の相対的な位置姿勢は変化しない。このため、ブーム構造体７の旋回移動を用いてＸ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントを行う必要がない。したがって、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントが不要となっている。
仮にアライメントが必要だとしても従来に比べてその労力を大幅に軽減することができる。
【００６３】
特に、ブーム構造体７が車両２に対して旋回移動しても、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の相対的な位置姿勢がＹ１，α１，γ１方向に対しては不変（直進及び／又は回転しない）なので、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のＹ１，α１，γ１方向にアライメントとする必要がない。したがって、検査効率が大幅に向上される。
【００６４】
ディテクター３０が、Ｙ１，α１，γ１方向においてＸ線Ｂの入射範囲を規制するコリメーター３４（スリット３６）を備えているが、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の相対的な位置姿勢はＹ１，α１，γ１方向には変化しないようになっているので、上述したように、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントを不要とすることが可能である。
【００６５】
つまり、従来のＸ線貨物検査装置５０１では、旋回台５４０の旋回角度を厳密に調整して、Ｘ線照射部５１０とディテクター（Ｘ線検出部）５３０の位置姿勢を調整するアライメントを行う必要があったが（図７参照）、本実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１では、このようなアライメントが不要である。
【００６６】
また、ブーム構造体７により、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の相対的な位置姿勢をＹ１，α１，γ１方向を除くＸ１，Ｚ１，β１方向に変化させることができるので、アライメントを不要としつつ、コンテナＣの大きさに柔軟に対応することができる。
【００６７】
また、ブーム構造体７が旋回台４０、支持アーム５１，５５及び水平ブーム７０により平行リンク機構９０を構成され、また、ディテクター３０が水平ブーム７０に対して回転可能に連結されている。これにより、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０をＸ１Ｚ１平面内から逸脱させることなく、Ｘ１，Ｚ１，β１方向に直進又は回転させることができるので、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントを不要としつつ、ディテクター３０とブーム構造体７をコンパクトに収容等することができる。
【００６８】
また、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の間の距離を大きく設定できるので、歪のすくない検出画像を得ることができ、検出精度の向上を図ることができる。
【００６９】
また、ブーム構造体７に、Ｘ線照射装置１０から照射されるＸ線Ｂの照射範囲を規制するコリメーター２０が配置され、Ｘ線照射距離の短い段階で不要な放射線を規制するので、人体への安全性を高めることができる。
【００７０】
また、ブーム構造体７が鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回し、その向きを自由に変化させることができるので、側方に配置されたコンテナＣを好適に検査することができる。
【００７１】
また、ブーム構造体７等の重心が、車両２の設置面積の領域内にあり、車両２自体が安定するので、カウンターバランサやアウトリガーが不要となり、モバイルＸ線検査装置１の軽量化を図ることができる。
また、コンテナＣを移動させることなく、モバイルＸ線検査装置１を自走させることで、コンテナＣの全体のＸ線検査を行うことができる。
【００７２】
なお、上述した実施形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００７３】
例えば、Ｚ１方向からみて、Ｘ線ＢがコンテナＣに対して直角に入射しなくてもコンテナＣの断面は撮像可能であるので、ブーム構造体７が車両２に対して直角となるように旋回しなくてもよい。
また、ブーム構造体７は、平行リンク機構９０を構成しなくてもよく、他のリンク機構であってもよい。
【００７４】
また、コリメーター２０の設置位置は、Ｘ線照射装置１０のＸ１方向側遠方でもよい。また、コリメーター２０は、必ずしも必要ではない。
また、Ｘ線照射装置１０は、旋回台４０の＋Ｘ１方向側に配置してもよい。例えば、Ｘ線照射装置１０を旋回台４０の短辺４１ｂ側に配置してもよい。
また、ディテクター３０は、直線形のものではなく、従来のようにＬ字形のものを用いてもよい。
【００７５】
また、モバイルＸ線検査装置１を自走させずに停止させ、コンテナＣを移動させてＸ線検査を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１の上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１の背面図である。
【図３】本発明の一実施形態における検査ユニット５の位置関係を示す概略構成図である。
【図４】本発明の一実施形態における支持アーム部５０を示す概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態における支持アーム部５０の要部を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるブーム構造体７等の収容時における概略構成図である。
【図７】従来のモバイルＸ線検査装置５０１の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…モバイルＸ線検査装置（モバイル放射線検査装置）
２…車両
５…検査ユニット
７…ブーム構造体
１０…Ｘ線照射装置（放射線照射部）
２０…コリメーター（第二コリメーター）
３０…ディテクター（放射線検出部）
３４…コリメーター（第一コリメーター）
４０…旋回台（基部）
４１ｃ…一端（ブーム構造体の長手方向の一端）
５０…支持アーム部
７０…水平ブーム
７２ｃ…二股側（ブーム構造体の長手方向の他端）
９０…平行リンク機構
Ｗ…重心
Ｂ…Ｘ線（放射線）
Ｃ…コンテナ（検査対象物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル放射線検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記非特許文献１には、コンテナヤード等において、トラックに積載されたコンテナ内の貨物をＸ線を用いて検査するRapiscan Eagle Mobile（米国登録商標）が開示されている（図７参照）。このRapiscan Eagle Mobileは、車両５０２の形態に構成された移動式のＸ線貨物検査装置５０１であり、Ｘ線をコンテナＣに照射するＸ線照射部５１０、コンテナＣを透過したＸ線（透過Ｘ線）を検出するＸ線検出部５３０及び透過Ｘ線に基づいたＸ線画像を表示するＸ線画像表示部（不図示）等からなるＸ線視認装置５０５（X-ray imaging system）を備える。また、このＸ線貨物検査装置５０１は、上記Ｘ線照射部５１０を車両５０２本体上に固定する一方、Ｘ線検出部５３０を車両５０２本体上に姿勢変更可能に設けられたブーム５７０の先端に固定することにより、トラックやコンテナＣの高さの違いに柔軟に対応してコンテナＣ内の貨物のＸ線画像を取得できるように構成されている。
【０００３】
このようなＸ線貨物検査装置５０１は、トラックに積載されたコンテナＣがＸ線照射部５１０とＸ線検出部５３０との間を通過する際に、Ｘ線照射部５１０からＸ線Ｂを略鉛直方向に走査しつつコンテナＣに照射すると共にＸ線検出部５３０で各走査位置における透過Ｘ線を順次検出し、Ｘ線画像表示部でＸ線検出部５３０から入力される透過Ｘ線検出信号に基づいてコンテナＣ全体に亘るＸ線画像を生成して表示する。検査員は、このＸ線画像を観察することによりコンテナＣ内の貨物を評価する。
【非特許文献１】Rapiscan Eagle Mobile. cargo and vehicle inspection.〔online〕OSI Systems, Inc. 2006.〔retrieved on 2007-03-30〕．Retrieved from the Internet:<URL:http://www.rapiscansystems.com/datasheets/Rapiscan_EagleMobile_Screen.pdf>.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記Ｘ線貨物検査装置５０１は放射線検査装置の一種であるが、放射線検査装置を用いた検査では、検査精度を向上させるために鮮明な放射線画像（Ｘ線画像）を取得することが重要である。上記Ｘ線検出部５３０は、この点を考慮し、透過Ｘ線のうち、コンテナＣで乱反射した透過Ｘ線を極力除外し、乱反射することなくコンテナＣを直接透過した透過Ｘ線を検出するために、Ｘ線の走査方向に直行する方向（略水平方向）における透過Ｘ線の検出範囲（放射線検出領域）を狭く限定するスリット５３５を備えている。このスリット５３５はコンテナＣを直接透過する透過Ｘ線Ｂを通過させるものなので、当該スリット５３５によって設定されるＸ線検出領域は、Ｘ線照射方向における位置姿勢関係として、Ｘ線照射部からコンテナＣに走査状に照射されるＸ線の照射領域（放射線照射領域）と重なり合う必要がある。
【０００５】
しかしながら、上記Ｘ線貨物検査装置５０１は、車両５０２本体に対するブーム５０７の姿勢に応じてＸ線照射方向におけるＸ線照射領域とＸ線検出領域との位置姿勢関係が変化するので、検査開始前のブーム５０７の姿勢設定時に、上記Ｘ線照射領域とＸ線検出領域との位置姿勢関係を調整する作業を行う必要がある。
この調整作業は、Ｘ線照射領域及びＸ線検出領域が極めて狭い幅（数ｍｍ程度）に設定されていること、またＸ線照射部とＸ線検出部とが１０ｍ近く離間して配置される等に起因して非常に困難な作業であり、多大な労力及び時間を要する。
したがって、上記Ｘ線貨物検査装置５０１を用いた検査では、上記調整作業によって検査効率が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、検査開始前に行われる放射線照射領域と放射線検出領域との位置姿勢関係を調整する作業の労力を低減又は不要として、検査効率の向上を図ると共に放射線画像の画質の向上を図ることができるモバイル放射線検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、上記課題を解決するために以下の解決手段を採用する。
本発明は、車両と、検査対象物に放射線を照射する放射線照射部と、前記検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記車両に対して姿勢変化自在に前記車両上に設けられると共に、前記放射線照射部及び前記放射線検出部を対向した状態に支持するブーム構造体と、を具備することを特徴とする。
これにより、車両に対して姿勢変化自在なブーム構造体に放射線照射部及び放射線検出部の何れもが支持されているので、ブーム構造体の車両に対する姿勢が変化しても放射線照射部と放射線検出部との相対的な位置姿勢関係は変化しない。
【０００８】
また、前記放射線照射部と前記放射線検出部は、前記ブーム構造体に対して所定の方向に直進及び／又は回転しないように配置されることを特徴とする。
これにより、ブーム構造体が車両に対して姿勢変化しても（γ０方向）、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が所定の方向（Ｙ１，α１，γ１方向）に対して不変となる。
【０００９】
また、前記放射線検出部は、前記所定の方向において放射線の入射範囲を規制する第一コリメーターを備えることを特徴とする。
これにより、所定の方向（Ｙ１，α１，γ１方向）への放射線の拡散を規制しつつ、必要な放射線の入射を得ることができる。
【００１０】
また、前記ブーム構造体は、前記放射線照射部と前記放射線検出部の相対的な位置姿勢を、前記所定の方向を除く他の方向に直進及び／又は回転させることが可能であることを特徴とする。
これにより、放射線検出部への放射線の入射を確保しつつ、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢を他の方向（Ｘ１，Ｚ１，β１方向）に変化させることができる。
【００１１】
また、前記ブーム構造体は、基台と、前記基台に支持される支持アーム部と、前記支持アーム部に連結される水平ブームと、から構成されることを特徴とする。
これにより、放射線照射部と放射線検出部の位置姿勢を自在に変化させることができる。
【００１２】
また、前記基台と前記支持アーム部と前記水平ブームは、平行リンク機構を構成することを特徴とする。
これにより、ブーム構造体を、一定の運動平面（Ｘ１Ｚ１平面）内から脱することなく、動作させることができる。
【００１３】
また、前記放射線検出部は、前記水平ブームに対して前記他の方向に直進及び／又は回転可能に連結されることを特徴とする。
これにより、放射線検出部の位置姿勢を、一定の運動平面（Ｘ１Ｚ１平面）内から脱することがなく、他の方向（Ｘ１，Ｚ１，β１方向）に変化させることができる。
【００１４】
また、前記放射線照射部は前記ブーム構造体の長手方向の一端に、前記放射線検出部は他端に配置されることを特徴とする。
これにより、放射線照射部と放射線検出部の間の距離を大きく設定することができる。
【００１５】
また、前記ブーム構造体に、前記放射線照射部から照射される放射線の照射範囲を規制する第二コリメーターが配置されることを特徴とする。
これにより、放射線照射距離の短い段階で不要な放射線を規制することができる。
【００１６】
また、前記ブーム構造体は、鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回することを特徴とする。
これにより、ブーム構造体の向きを自由に変化させることができる。
【００１７】
また、前記放射線照射部、前記放射線検出部及び前記ブーム構造体の重心は、上面視すると前記車両の設置面積の領域内にあることを特徴とする。
これにより、ブーム構造体を車両に対して姿勢変化させた場合であっても、車両が傾いて不安定になることはない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
本発明に係るモバイル放射線検査装置は、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が、ブーム構造体の車両に対する姿勢変化により影響されない（変化しない）ので、放射線照射部と放射線検出部のアライメントを行う必要がなくなったり、又はアライメントが必要だとしても従来に比べてその労力が大幅に軽減できたりする。よって、検査効率を向上させることができる。
【００１９】
また、ブーム構造体が車両に対して姿勢変化しても、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢が所定の方向（Ｙ１，α１，γ１方向）に対して不変なので、放射線照射部と放射線検出部を所定の方向（Ｙ１，α１，γ１方向）にアライメントをする必要がなくなる。
【００２０】
また、ブーム構造体により、放射線照射部と放射線検出部の相対的な位置姿勢を所定の方向を除く他の方向（Ｘ１，Ｚ１，β１方向）に変化させることができるので、コンテナ等の被検査対象物の大きさに柔軟に対応することができる。
【００２１】
また、ブーム構造体が基台と支持アーム部と水平ブームとからなる平行リンク機構を構成し、また、放射線検出部が水平ブームに対して回転可能に連結されており、放射線照射部と放射線検出部を一定の運動平面（Ｘ１Ｚ１平面）内から逸脱させることなく、他の方向（Ｘ１，Ｚ１，β１方向）に変化させることができるので、アライメントを不要としつつ、放射線検出部とブーム構造体をコンパクトに収容等することが可能となる。
【００２２】
また、放射線照射部と放射線検出部の間の距離を大きく設定できるので、歪のすくない検出画像を得ることができる。
【００２３】
また、ブーム構造体等の重心が、車両の設置面積の領域内にあり、車両自体が安定するので、カウンターバランサやアウトリガーが不要となり、モバイル放射線検査装置の軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係るモバイルＸ線検査装置について、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１の上面図であり、図２は背面図である。
なお、車両２を基準とした座標系では、車両２の長手方向をＸ０方向、幅方向をＹ０方向、鉛直方向をＺ０方向とする。また、ブーム構造体７を基準とした座標系では、ブーム構造体７の長手方向をＸ１方向、ブーム構造体７の幅方向をＹ１方向、鉛直方向をＺ１方向とする。また、各座標系のＸ周り方向をα方向、Ｙ周り方向をβ方向、Ｚ周り方向をγ方向とする。
【００２５】
モバイルＸ線検査装置１は、自走可能な車両２と、車両２上に配置される検査ユニット５とブーム構造体７から構成される。
車両２は、走行時の運転を行う運転部３と、ブーム構造体７が備え付けられた架台４からなる。また、車両２は、走行の動力を切り替えることができ、一般道やコンテナヤード内における比較的長距離の走行（以下、普通走行）には、エンジンを動力とし、Ｘ線検査時のコンテナＣの側方の走行（以下、検査走行）には、電気モータ（不図示）を動力とする。
なお、モバイルＸ線検査装置１は、検査走行時には、動力を電気モータに切り換えることにより、約３７０ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で、コンテナＣの側方を自走可能となっている。
【００２６】
図３は、検査ユニット５の位置関係を示す概略構成図である。
検査ユニット５は、Ｘ線Ｂを発生させて照射するＸ線照射装置１０（放射線照射部）と、Ｘ線Ｂの照射範囲を規制するコリメーター２０と、Ｘ線Ｂを検出するディテクター３０（放射線検出部）と、から構成される。
Ｘ線照射装置（放射線照射部）１０は、コンテナＣを完全に透過することができる十分なエネルギを備えたＸ線Ｂを照射するものであって、後述の旋回台４０の一端４１ｃに固定されている。
そして、コンテナＣのＺ１（Ｚ０）方向の長さに対してＸ線Ｂが均等に照射されるように、Ｘ線照射装置１０の照射面１２からＸ１Ｚ１平面に沿って約３０°の照射角でＸ線Ｂを照射する。また、Ｘ線照射装置１０の照射面１２からＸ１Ｙ１平面に沿って約２°の照射角でＸ線Ｂを照射する。
【００２７】
コリメーター（第二コリメーター）２０は、鉛からなる遮蔽壁２２から構成される。遮蔽壁２２には、Ｙ１方向に沿って形成された遮蔽面２４から＋Ｘ１方向に向かって、約２ｍｍ幅のスリット２６が形成される。
なお、コリメーター２０は、後述の旋回台４０に、Ｘ線照射装置１０の＋Ｘ１方向側近傍に固定されている。
【００２８】
ディテクター（放射線検出部）３０は、Ｘ線照射装置１０から照射されてコンテナＣを透過したＸ線Ｂを検出するものであって、後述の水平ブーム７０の一端に回動可能に取り付けられている。
ディテクター３０は、複数の検出素子３１をＺ１（Ｚ０）方向に並べたものである。なお、検出素子には、ダイオードが用いられている。
また、ディテクター３０のＸ線入射口３２から検出素子３１までは、タングステンからなるコリメーター３４によって、約２ｍｍの間隔のスリット３６が形成されている。
【００２９】
そして、スリット３６は、コリメーター２０のスリット２６と常に同一のＸ１Ｚ１平面に沿うように配置されている。したがって、Ｘ線照射装置１０から照射されたＸ線Ｂは、その一部がスリット２６を通過し、更にその一部がスリット３６を通過して検出素子３１に到達するようになっている。
なお、ディテクター３０が水平ブーム７０に対して垂直になったときに、Ｘ線Ｂが最も好ましい角度（β１方向）で各検出素子３１に到達するようになっている。
【００３０】
図１及び図２に戻って、ブーム構造体７は、Ｚ０（Ｚ１）方向の回転中心軸Ｏを中心として回転可能な旋回台４０と、旋回台４０に回転可能に支持される支持アーム部５０と、支持アーム部５０の一端に回転可能に支持される水平ブーム７０等から構成される。
そして、この旋回台４０と、支持アーム部５０と、水平ブーム７０は、平行リンク機構９０を構成している（図４参照）。
なお、ブーム構造体７は、支持アーム部５０等を回動させる油圧シリンダ６０と、ディテクター３０を回動させる油圧シリンダ８０も備えている。
【００３１】
旋回台（基台）４０は、Ｚ１（Ｚ０）方向からみて長方形型であり、短辺４１ｂの中央付近から−Ｘ１方向に長方形の切欠部位４３（図５参照）を有しており、旋回台４０がＸ線Ｂに干渉（遮蔽）しないようになっている。
また、旋回台４０の短辺４１ａ，４１ｂは、架台４の幅員（Ｙ０方向の長さ）とほぼ同一であり、長辺４２ａ，４２ｂは架台４の全長（Ｘ０方向の長さ）の半分よりやや長くなっている。
【００３２】
また、旋回台４０の上面における切欠部位４３の縁には、取付部４４ａ，４４ｂと取付部４６ａ，４６ｂがそれぞれ対向して形成されている。なお、取付部４４ａ，４４ｂは、短辺４１ｂ側に位置し、取付部４６ａ，４６ｂはそれよりも−Ｘ１方向側に位置する。
【００３３】
旋回台４０は、旋回台４０の短辺４１ｂ側の下部において、架台４の中央付近に取り付けられた回転装置４８に連結されて、所謂片持ち梁の状態で水平に支持されている。
また、旋回台４０の短辺４１ａ側の一端４１ｃ（一端）には、Ｘ線照射装置１０とコリメーター２０が配置される。
【００３４】
図４は、支持アーム部５０を示す概略構成図である。図５は、図４における矢視図であって、（ａ）はＰ矢視図、（ｂ）はＱ矢視図である。
図４、図５に示すように、支持アーム部５０は、支持アーム５１ａ，５１ｂと、支持アーム５５から構成される。
【００３５】
支持アーム５１ａ，５１ｂは、同大、同形状であって、上方には油圧シリンダ６０（６０ａ，６０ｂ）が連結される取付部５２ａ，５２ｂを有する。
そして、支持アーム５１ａ，５１ｂは、旋回台４０の上面であって、切欠部位４３の内縁に対向して形成された取付部４４ａ，４４ｂに、その下端５３ａ，５３ｂが連結、支持される。
また、支持アーム５１ａ，５１ｂの上端５４ａ，５４ｂは、水平ブーム７０の下部に形成された取付部７４ａ、７４ｂに連結される。
このような構成により、支持アーム５１ａ，５１ｂは、Ｘ１Ｚ１平面に沿ってβ１方向にのみ回動可能であり、その一方でＹ１，α１，γ１方向には移動しないようになっている。
【００３６】
支持アーム５５は、音叉形状のアームであって、中央やや下よりから旋回台４０の方向に二股（二股先端部５６ａ，５６ｂ）となっている。また、支持アーム５５は、支持アーム５１ａ，５１ｂと同一の長さを有する。
【００３７】
支持アーム５５の二股先端部５６ａ，５６ｂは、切欠部位４３の内縁に対向して形成された取付部４６ａ，４６ｂに、それぞれ連結、支持される。そして、支持アーム５５の上端５７は、水平ブーム７０の下部側に形成された取付部７６に連結される。
このような構成により、支持アーム５５は、Ｘ１Ｚ１平面に沿ってβ１方向にのみ回動可能であり、その一方でＹ１，α１，γ１方向には移動しないようになっている。
なお、旋回台４０の取付部４４ａ，４４ｂから取付部４６ａ，４６ｂまでのＸ１方向の長さは、水平ブーム７０の取付部７４ａ，７４ｂから取付部７６までのＸ１方向の長さに等しくなっている。
【００３８】
水平ブーム７０は、Ｚ１（Ｚ０）方向からみたときに、音叉形状をしている梁であって、支持アーム部５０との連結側（−Ｙ０方向側）はその幅が狭くなっており、その反対側（＋Ｙ０方向側）は水平ブーム７０の中央付近から二股状（二股部分７２ａ，７２ｂ）に形成されている。また、水平ブーム７０の下部の支持アーム部５０との連結側端部７１近傍には取付部７４ａ，７４ｂが、それよりも−Ｘ１方向には取付部７６が、形成されている。
水平ブーム７０の二股側７２ｃ（他端）においては、この二股部分７２ａ，７２ｂがディテクター３０の上端３９を挟みこむように連結して、ディテクター３０を回動可能に支持する（図１、図２参照）。
【００３９】
水平ブーム７０は、支持アーム部５０（５１ａ，５１ｂ，５５）によって水平に支持される。つまり、旋回台４０，支持アーム５１ａ，５１ｂ、支持アーム５５及び水平ブーム７０は、平行リンク機構９０を構成し、支持アーム５１ａ，５１ｂ及び支持アーム５５が回動すると、水平ブーム７０は水平の姿勢を維持しつつ、Ｘ１Ｚ１平面に沿ってβ１方向に弧を描くように平行移動し、その一方でＹ１，α１，γ１方向には移動しないようになっている。
【００４０】
油圧シリンダ６０ａ，６０ｂは、シリンダケース６２ａ，６２ｂと、ロッド６４ａ，６４ｂからそれぞれ構成されて、同大、同形状、同性能のものである。
油圧シリンダ６０ａは、シリンダケース６２ａに接続された油圧ポンプ（不図示）から供給された作動油の作用により、シリンダケース６２ａからロッド６４ａが出入りして、油圧シリンダ６０ａが伸縮する。油圧シリンダ６０ｂも同様である。
【００４１】
油圧シリンダ６０ａ，６０ｂは、シリンダケース６２ａ，６２ｂの取付部６５ａ，６５ｂが旋回台４０と、ロッド６４ａ，６４ｂの取付部６６ａ，６６ｂが支持アーム５１ａ，５１ｂの取付部５２ａ，５２ｂにそれぞれ接続される。
油圧シリンダ６０（６０ａ，６０ｂ）が縮んでその長さが最短のときには、支持アーム５１ａ，５１ｂが旋回台４０側に最も近づいて−Ｘ１方向に倒れた姿勢となる。このとき、平行リンク機構９０の作用により、支持アーム５５も同様に、旋回台４０側に最も近づいて−Ｘ１方向に倒れた姿勢となり、また水平ブーム７０は水平の姿勢を維持しつつ旋回台４０に最も近づく。
【００４２】
一方、油圧シリンダ６０が伸びてその長さが最長のときには、支持アーム５１ａ，５１ｂが旋回台４０に対してほぼ垂直の姿勢となる。同時に、平行リンク機構９０の作用により、支持アーム５５が支持アーム５１ａ，５１ｂと同様の姿勢で旋回台４０に対してほぼ垂直の姿勢となり、また、水平ブーム７０は旋回台４０から最も離れる。
【００４３】
油圧シリンダ８０は、シリンダケース８２と、ロッド８４とからそれぞれ構成される。油圧シリンダ８０は、シリンダケース８２の取付部が水平ブーム７０の二股部分７２ａ，７２ｂの先端に回動可能に連結され、ロッド８４の取付部がディテクター３０のほぼ中央に回動可能に連結される。
【００４４】
油圧シリンダ８０が縮んでその長さが最短のときには、ディテクター３０がほぼ鉛直方向に沿った姿勢となる（図２参照）。
また、油圧シリンダ８０が伸びてその長さが最長のときには、ディテクター３０が上端３９を中心にして水平ブーム７０に引き寄せられた姿勢となり、ディテクター３０の上端３９から略中央付近までが、水平ブーム７０の二股部分７２ａ，７２ｂの間の空間に収容された状態となる（図６参照）。
【００４５】
次に、モバイルＸ線検査装置１の作用を説明する。
図６は、モバイルＸ線検査装置１の検査ユニット５及びブーム構造体７の収容時における概略構成図である。
【００４６】
まず、モバイルＸ線検査装置１が被検査対象物であるコンテナＣを目標に、一般道路やコンテナヤード内を普通走行する。
この際、一般道路の普通走行においては、法規による大きさ制限のため、また、車両２の操舵性向上のため、検査ユニット５とブーム構造体７は図６のように収容されている。
【００４７】
すなわち、油圧シリンダ８０の長さを最長にして、ディテクター３０の一部を水平ブーム７０の二股部分に形成される空間に収容するようにして、水平ブーム７０に引き付けた状態となっている。
また、油圧シリンダ６０の長さを最短にして、平行リンク機構９０を構成する支持アーム５１ａ，５１ｂ，５５及び水平ブーム７０が、旋回台４０側に最も近づいて倒れた状態となっている。
また、旋回台４０は、旋回台４０の長辺４２ａ，４２ｂがＸ０方向に沿った姿勢となっている。
【００４８】
つまり、モバイルＸ線検査装置１は、ブーム構造体７のＸ１方向の長さを最も短い状態にして、また、Ｚ１方向の長さを最も短い状態にして、車両２上に搭載されている。さらに、ブーム構造体７の長手方向（Ｘ１方向）を車両２の長手方向（Ｘ０方向）に一致させているので、モバイルＸ線検査装置１全体がコンパクトになっている。
【００４９】
次に、モバイルＸ線検査装置１は、コンテナヤード内のコンテナＣの近傍に停車して、検査態勢を整えるべく、以下のように検査ユニット５とブーム構造体７を展開する。
【００５０】
ブーム構造体７等の展開は、まず、回転装置４８を駆動させて、旋回台４０を回転中心軸Ｏを中心に反時計回り（γ１方向）に９０°回転させて静止する。つまり、旋回台４０の回転により、ブーム構造体７の長手方向（Ｘ１方向）をＹ０方向に一致させる。
【００５１】
次に、油圧シリンダ６０を伸ばして、支持アーム５１ａ，５１ｂを、それぞれの下端５３ａ，５３ｂを中心にして＋β１方向に回転させて、＋Ｚ１（Ｚ０）方向に向かって立ち上がらせる。
【００５２】
このとき、旋回台４０，支持アーム５１ａ，５１ｂ，５５及び水平ブーム７０は、平行リンク機構９０を構成するので、支持アーム５５も同時に、上端５７を中心にして＋β１方向に回転して＋Ｚ１（Ｚ０）方向に向かって立ち上がる。また、水平ブーム７０は、旋回台４０近傍から水平姿勢を維持しつつ、弧を描いて上方に移動する。
そして、油圧シリンダ６０ａ，６０ｂを最長にして、支持アーム５１ａ，５１ｂ，５５を旋回台４０に対してほぼ垂直に静止させて、水平ブーム７０を旋回台４０から＋Ｚ１（Ｚ０）方向に最も離れた上方に静止させる。
【００５３】
次に、油圧シリンダ８０を縮めて、その一部が二股部分７２ａ，７２ｂの間の空間に収容されているディテクター３０を、その姿勢が鉛直になるまで、上端３９を中心にして＋β１方向に回転移動させる。そして、油圧シリンダ８０を最短にして、ディテクター３０を水平ブーム７０にほぼ垂直にして静止させる。
このようにして、検査ユニット５とブーム構造体７が展開される。
【００５４】
なお、旋回台４０を回転させたり、ブーム構造体７を展開させたりしても、その前後において、コリメーター２０のスリット２６とディテクター３０のスリット３６は同一のＸ１Ｚ１平面に沿った位置姿勢を維持している。
したがって、コリメーター２０（Ｘ線照射装置１０）とディテクター３０の位置姿勢を調整するアライメントを行うことなく、即時にコンテナＣの検査を開始することができる。
【００５５】
また、検査ユニット５とブーム構造体７を展開した場合であっても、検査ユニット５とブーム構造体７の重心Ｗは、Ｚ方向（回転中心軸Ｏの方向）からみて、車両２の設置面積の領域内にある。したがって、アウトリガーを作動させる等の事前準備も不要である。
【００５６】
ブーム構造体７等の展開が終了したらコンテナＣの検査を開始する。
上述したように、モバイルＸ線検査装置１では、スリット３６がコリメーター２０のスリット２６と常に同一のＸ１Ｚ１平面に沿うように配置されているので、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントを行うことなく、直ちにＸ線照射装置１０からＸ線ＢをコンテナＣに向けて照射する。
【００５７】
照射したＸ線Ｂは、コリメーター２０によって照射範囲が規制される。具体的には、Ｘ１Ｙ１平面上に約２°の照射角で照射されたＸ線Ｂのうちの一部が、遮蔽壁２２によって遮蔽される（図３参照）。
【００５８】
コリメーター２０を通過したＸ線Ｂは、支持アーム５５の二股が形成する空間を通過した後に、支持アーム５１ａ，５１ｂと切欠部位４３を通過して（図５参照）、コンテナＣのＺ１（Ｚ０）方向の長さに均等に到達する。
【００５９】
コンテナＣを透過したＸ線Ｂは、更にディテクター３０のスリット３６により一部が遮蔽された後に、検出素子３１によって検出される。そして、その検出結果が画像処理されて、コンテナＣ内の断面映像がモニター（不図示）に表示され、その映像に基づいて検査員による所定の検査が行われる。
【００６０】
次に、車両２の動力を電気モータに切り替えて、コンテナＣの側方を走行させる。モバイルＸ線検査装置１をＸ線照射装置１０からコンテナＣに対してＸ線Ｂを照射しながら自走させることで、コンテナＣの全体についてＸ線検査が行われる。
【００６１】
最後に、コンテナＣの検査が完了したら、ブーム構造体７等を上述したのとは反対の手順で動作させて、検査ユニット５とブーム構造体７を収容する。
【００６２】
以上に説明したように、本発明の実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１によれば、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０が同じブーム構造体７に配置されているので、旋回台４０が旋回したとしても、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の相対的な位置姿勢は変化しない。このため、ブーム構造体７の旋回移動を用いてＸ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントを行う必要がない。したがって、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントが不要となっている。
仮にアライメントが必要だとしても従来に比べてその労力を大幅に軽減することができる。
【００６３】
特に、ブーム構造体７が車両２に対して旋回移動しても、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の相対的な位置姿勢がＹ１，α１，γ１方向に対しては不変（直進及び／又は回転しない）なので、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のＹ１，α１，γ１方向にアライメントとする必要がない。したがって、検査効率が大幅に向上される。
【００６４】
ディテクター３０が、Ｙ１，α１，γ１方向においてＸ線Ｂの入射範囲を規制するコリメーター３４（スリット３６）を備えているが、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の相対的な位置姿勢はＹ１，α１，γ１方向には変化しないようになっているので、上述したように、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントを不要とすることが可能である。
【００６５】
つまり、従来のＸ線貨物検査装置５０１では、旋回台５４０の旋回角度を厳密に調整して、Ｘ線照射部５１０とディテクター（Ｘ線検出部）５３０の位置姿勢を調整するアライメントを行う必要があったが（図７参照）、本実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１では、このようなアライメントが不要である。
【００６６】
また、ブーム構造体７により、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の相対的な位置姿勢をＹ１，α１，γ１方向を除くＸ１，Ｚ１，β１方向に変化させることができるので、アライメントを不要としつつ、コンテナＣの大きさに柔軟に対応することができる。
【００６７】
また、ブーム構造体７が旋回台４０、支持アーム５１，５５及び水平ブーム７０により平行リンク機構９０を構成され、また、ディテクター３０が水平ブーム７０に対して回転可能に連結されている。これにより、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０をＸ１Ｚ１平面内から逸脱させることなく、Ｘ１，Ｚ１，β１方向に直進又は回転させることができるので、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０のアライメントを不要としつつ、ディテクター３０とブーム構造体７をコンパクトに収容等することができる。
【００６８】
また、Ｘ線照射装置１０とディテクター３０の間の距離を大きく設定できるので、歪のすくない検出画像を得ることができ、検出精度の向上を図ることができる。
【００６９】
また、ブーム構造体７に、Ｘ線照射装置１０から照射されるＸ線Ｂの照射範囲を規制するコリメーター２０が配置され、Ｘ線照射距離の短い段階で不要な放射線を規制するので、人体への安全性を高めることができる。
【００７０】
また、ブーム構造体７が鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回し、その向きを自由に変化させることができるので、側方に配置されたコンテナＣを好適に検査することができる。
【００７１】
また、ブーム構造体７等の重心が、車両２の設置面積の領域内にあり、車両２自体が安定するので、カウンターバランサやアウトリガーが不要となり、モバイルＸ線検査装置１の軽量化を図ることができる。
また、コンテナＣを移動させることなく、モバイルＸ線検査装置１を自走させることで、コンテナＣの全体のＸ線検査を行うことができる。
【００７２】
なお、上述した実施形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００７３】
例えば、Ｚ１方向からみて、Ｘ線ＢがコンテナＣに対して直角に入射しなくてもコンテナＣの断面は撮像可能であるので、ブーム構造体７が車両２に対して直角となるように旋回しなくてもよい。
また、ブーム構造体７は、平行リンク機構９０を構成しなくてもよく、他のリンク機構であってもよい。
【００７４】
また、コリメーター２０の設置位置は、Ｘ線照射装置１０のＸ１方向側遠方でもよい。また、コリメーター２０は、必ずしも必要ではない。
また、Ｘ線照射装置１０は、旋回台４０の＋Ｘ１方向側に配置してもよい。例えば、Ｘ線照射装置１０を旋回台４０の短辺４１ｂ側に配置してもよい。
また、ディテクター３０は、直線形のものではなく、従来のようにＬ字形のものを用いてもよい。
【００７５】
また、モバイルＸ線検査装置１を自走させずに停止させ、コンテナＣを移動させてＸ線検査を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１の上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモバイルＸ線検査装置１の背面図である。
【図３】本発明の一実施形態における検査ユニット５の位置関係を示す概略構成図である。
【図４】本発明の一実施形態における支持アーム部５０を示す概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態における支持アーム部５０の要部を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるブーム構造体７等の収容時における概略構成図である。
【図７】従来のモバイルＸ線検査装置５０１の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…モバイルＸ線検査装置（モバイル放射線検査装置）
２…車両
５…検査ユニット
７…ブーム構造体
１０…Ｘ線照射装置（放射線照射部）
２０…コリメーター（第二コリメーター）
３０…ディテクター（放射線検出部）
３４…コリメーター（第一コリメーター）
４０…旋回台（基部）
４１ｃ…一端（ブーム構造体の長手方向の一端）
５０…支持アーム部
７０…水平ブーム
７２ｃ…二股側（ブーム構造体の長手方向の他端）
９０…平行リンク機構
Ｗ…重心
Ｂ…Ｘ線（放射線）
Ｃ…コンテナ（検査対象物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と、
検査対象物に放射線を照射する放射線照射部と、
前記検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出部と、
前記車両に対して姿勢変化自在に前記車両上に設けられると共に、前記放射線照射部及び前記放射線検出部を対向した状態に支持するブーム構造体と、
を具備することを特徴とするモバイル放射線検査装置。
【請求項２】
前記放射線照射部と前記放射線検出部は、前記ブーム構造体に対して所定の方向に直進及び／又は回転しないように配置されることを特徴とする請求項１に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項３】
前記放射線検出部は、前記所定の方向において放射線の入射範囲を規制する第一コリメーターを備えることを特徴とする請求項２に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項４】
前記ブーム構造体は、前記放射線照射部と前記放射線検出部の位置姿勢を、前記所定の方向を除く他の方向に直進及び／又は回転させることが可能であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項５】
前記ブーム構造体は、基台と、前記基台に支持される支持アーム部と、前記支持アーム部に連結される水平ブームと、から構成されることを特徴とする請求項４に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項６】
前記基台と前記支持アーム部と前記水平ブームは、平行リンク機構を構成することを特徴とする請求項５に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項７】
前記放射線検出部は、前記水平ブームに対して前記他の方向に直進及び／又は回転可能に連結されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項８】
前記放射線照射部は前記ブーム構造体の長手方向の一端に、前記放射線検出部は他端に配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項９】
前記ブーム構造体に、前記放射線照射部から照射される放射線の照射範囲を規制する第二コリメーターが配置されることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項１０】
前記ブーム構造体は、鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回することを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項１１】
前記放射線照射部、前記放射線検出部及び前記ブーム構造体の重心は、上面視すると前記車両の設置面積の領域内にあることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項１】
車両と、
検査対象物に放射線を照射する放射線照射部と、
前記検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出部と、
前記車両に対して姿勢変化自在に前記車両上に設けられると共に、前記放射線照射部及び前記放射線検出部を対向した状態に支持するブーム構造体と、
を具備することを特徴とするモバイル放射線検査装置。
【請求項２】
前記放射線照射部と前記放射線検出部は、前記ブーム構造体に対して所定の方向に直進及び／又は回転しないように配置されることを特徴とする請求項１に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項３】
前記放射線検出部は、前記所定の方向において放射線の入射範囲を規制する第一コリメーターを備えることを特徴とする請求項２に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項４】
前記ブーム構造体は、前記放射線照射部と前記放射線検出部の位置姿勢を、前記所定の方向を除く他の方向に直進及び／又は回転させることが可能であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項５】
前記ブーム構造体は、基台と、前記基台に支持される支持アーム部と、前記支持アーム部に連結される水平ブームと、から構成されることを特徴とする請求項４に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項６】
前記基台と前記支持アーム部と前記水平ブームは、平行リンク機構を構成することを特徴とする請求項５に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項７】
前記放射線検出部は、前記水平ブームに対して前記他の方向に直進及び／又は回転可能に連結されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項８】
前記放射線照射部は前記ブーム構造体の長手方向の一端に、前記放射線検出部は他端に配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項９】
前記ブーム構造体に、前記放射線照射部から照射される放射線の照射範囲を規制する第二コリメーターが配置されることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項１０】
前記ブーム構造体は、鉛直方向に沿った回転中心軸回りに旋回することを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
【請求項１１】
前記放射線照射部、前記放射線検出部及び前記ブーム構造体の重心は、上面視すると前記車両の設置面積の領域内にあることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載のモバイル放射線検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２９８５０９（Ｐ２００８−２９８５０９Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４３１５６（Ｐ２００７−１４３１５６）
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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