物質検査装置および物質検査方法
【課題】検査対象に付着している物質を迅速かつ効率よく検査することを目的とする。
【解決手段】ベルトコンベア５０上を搬送されてくる食品１に付着している物質を試料として採取して検査する装置であって、ベルトコンベア５０上に配置され、ベルトコンベア５０上を搬送されてくる食品１周辺の雰囲気とともに食品１に付着している物質を試料として吸引する試料吸引装置１３と、試料吸引装置１３により吸引された試料を分析する質量分析装置２３とを備える物質検査装置１００を提供する。
【解決手段】ベルトコンベア５０上を搬送されてくる食品１に付着している物質を試料として採取して検査する装置であって、ベルトコンベア５０上に配置され、ベルトコンベア５０上を搬送されてくる食品１周辺の雰囲気とともに食品１に付着している物質を試料として吸引する試料吸引装置１３と、試料吸引装置１３により吸引された試料を分析する質量分析装置２３とを備える物質検査装置１００を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質検査装置および物質検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスクロマトグラフィ等を用いて食品等に付着している残留農薬等を分析する検査装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、食品に付着している農薬などの化学薬品について、食品をすりつぶしてガスクロマトグラフィにかけて検査する方法では、試料を拭き取ったり、前処理して試料瓶に試料液を注入したりするのに人の手作業が必要となり、大量の検査を短時間で行うことができず検査に２〜３日程度を要するという不都合がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、検査対象に付着している物質を迅速かつ効率よく検査することができる物質検査装置および物質検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、搬送ライン上を搬送されてくる検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、前記搬送ライン上に配置され、前記検査対象周辺の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引部と、該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部とを備える物質検査装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、試料吸引部により、搬送されている検査対象の流れを妨げることなく試料を採取し、これを質量分析部で分析することで、大量の検査対象についてそれぞれに付着している物質の成分を短時間で検査することができる。例えば、食品等を検査対象とした場合、製造工程中における大量の食品等について、残留農薬や有害化学物質の存在の有無を迅速に全数検査することができる。
なお、質量分析部としては、例えば、ＴＯＦＭＳ（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）等の質量分析計が好適に用いられる。
【０００８】
本発明は、梱包容器によって梱包されている検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、前記梱包容器に挿通され、該梱包容器内の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引部と、該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部とを備える物質検査装置を提供する。
【０００９】
検査対象に付着している物質は、気化した状態で梱包容器内に留まることにより濃縮されている場合がある。本発明によれば、試料吸引部により、梱包容器内の雰囲気とともに試料を吸引するだけで、採取した試料を感度よく分析することができ、検査対象に付着している物質の成分を精度よく検査することができる。
【００１０】
上記発明においては、本体が据え付けられる台車を備えていることとしてもよい。
台車により物質検査装置が可搬性を有するので、試料を採取する対象、位置または時間等を任意に変えながら検査を行うことができる。
【００１１】
本発明は、検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、前記検査対象を収容する検査対象収容容器と、該収容容器内の前記検査対象の前記試料を加熱気化する加熱部と、該加熱部により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引部と、該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部とを備える物質検査装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、検査対象をすり潰したり検査対象から試料を拭き取ったりする前処理が必要なく、検査対象収容容器に検査対象をそのまま入れて加熱することによって試料を採取することができる。また、加熱部により食品を加熱することで、検査対象に農薬成分等の物質が付着している場合にはこれらの蒸気圧を上げることができ、感度を上げて分析を行うことができる。
【００１３】
なお、加熱部としては、ヒータ、マイクロ波照射装置またはレーザ光発生装置等が挙げられる。また、検査対象収容容器は、例えば、検査対象とする食品等に加工を加えることなく現物の状態で収容可能な容積を有するものとすればよい。また、密閉可能な容器が望ましい。
【００１４】
上記発明においては、前記検査対象収容容器が、該容器内の前記検査対象に向けてキャリアガスを吹き付けて前記試料を前記試料吸引部へと導くキャリアガス吐出部を備えることとしてもよい。
【００１５】
キャリアガス吐出部により、検査対象に付着している試料を効率的に採取することができる。例えば、検査対象収容容器内に検査対象を設置可能なステージ等を設け、キャリアガス吐出部からステージ上を通過するようにキャリアガスを吐出させることとすればよい。
【００１６】
本発明は、検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、前記検査対象を保持する検査対象保持部と、該検査対象保持部材により保持されている前記検査対象を加熱して前記試料を加熱気化する加熱部と、該加熱部により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引部と、該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部とを備え、前記検査対象保持部が、複数の貫通孔を有する熱伝導板である物質検査装置を提供する。
【００１７】
本発明によれば、検査対象保持部により、検査対象を安定させた状態で熱を高効率で伝熱させて試料を加熱気化させることができる。また、試料吸引部により、気化した試料を検査対象保持部の貫通孔から効率的に採取することができ、分析効率の向上を図ることができる。
【００１８】
検査対象保持部としては、例えば、ステンレス板やアルミ板等を用いることができ、これら金属板の上に検査対象を載せて保持することとしてもよいし、２枚の金属板で検査対象を挟み込んで保持することとしてもよい。
【００１９】
本発明は、搬送ライン上を搬送されてくる検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、前記搬送ライン上の前記検査対象周辺の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引工程と、該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程とを備える物質検査方法を提供する。
【００２０】
本発明によれば、搬送されている検査対象の流れを妨げることなく試料を採取し、大量の検査対象を短時間で全数検査することができる。試料吸引工程においては、例えば、検査対象にキャリアガスを吹き付けて、キャリアガスとともに試料を吸引することとしてもよい。この場合、検査対象の下方からキャリアガスを吹き付け、検査対象の上方でキャリアガスを吸引するのが望ましい。このようにすることで、検査対象の上方からキャリアガスを吹き付けて下方で吸引する場合に比べて、キャリアガスにごみや埃等が混入してしまうのを抑制し、試料の採取効率および分析精度の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明は、梱包容器によって梱包されている検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、前記梱包容器に挿通部を挿通し、前記梱包容器内の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引工程と、該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程とを備える物質検査方法を提供する。
【００２２】
本発明によれば、挿通部を介して梱包容器内の雰囲気とともに試料を吸引することで、梱包容器内で気化した試料が容器内に留まることによって濃縮されている場合に、試料を感度よく分析することができる。
【００２３】
本発明は、検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、前記検査対象を密閉可能な容器に収容する収容工程と、前記容器内の前記検査対象の前記試料を加熱気化する加熱工程と、該加熱工程により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引工程と、該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程とを備える物質検査方法を提供する。
【００２４】
本発明によれば、検査対象をすりつぶす等の前処理を行うことなく、密閉容器に検査対象を入れて試料を加熱気化することで、作業効率の向上を図るとともに、感度を上げて分析することができる。試料吸引工程においては、例えば、容器内の検査対象にキャリアガスを吹き付けて、キャリアガスとともに試料を吸引することとしてもよい。
【００２５】
本発明は、検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、複数の貫通孔を有する熱伝導板で前記検査対象を保持する検査対象保持工程と、前記熱伝導版で保持した前記検査対象を加熱して前記試料を加熱気化する加熱工程と、該加熱工程により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引工程と、該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程とを備える物質検査方法を提供する。
【００２６】
本発明によれば、熱伝導板を介して検査対象に高効率で伝熱させ、また、気化した試料を熱伝導板の貫通孔を通過させて効率的に採取することで、分析効率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、検査対象に付着している物質を迅速かつ効率よく検査することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態に係る物質検査装置１００および物質検査方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る物質検査装置１００は、例えば、図１に示すように、食品（検査対象）１０の搬送ライン上で、食品１に残留農薬や有害化学物質等の危険物質が付着していないかどうかを検査する装置である。この物質検査装置１００は、例えば、調理工程等から包装工程等へ食品１を搬送するベルトコンベア（搬送ライン）５０上に設置されている。
【００２９】
物質検査装置１００は、図２に示すように、ベルトコンベア５０が内部を通過する筒状の筐体３と、筐体３内に収容され、通過するベルトコンベア５０上の食品１に付着している物質を試料として吸引する試料吸引装置（試料吸引部）１３と、試料吸引装置１３により吸引された試料を質量分析する質量分析装置（質量分析部）２３と、質量分析の結果、農薬等の存在が検出された場合に点灯する警報器３３とを備えている。なお、符号３５は、検査結果を表示するモニタや操作ボタン等を示している。
【００３０】
筐体３は、ベルトコンベア５０が通過する本体入口部４Ａおよび本体出口部４Ｂと、ベルトコンベア５０の通路に形成される中空の試料採取空間５とを有している。
本体入口部４Ａおよび本体出口部４Ｂには、ベルトコンベア５０の上方に隙間をあけてカーテン６が取り付けられている。
【００３１】
カーテン６は、試料採取空間５の空気の出入りを減少させるためのものであり、搬送されている食品１の妨げとならないように取り付けられている。試料採取空間５の天井面には、ベルトコンベア５０の搬送面に対向するように複数の吸引口５ａが設けられている。
【００３２】
試料吸引装置１３は、試料採取空間５の吸引口５ａと質量分析装置２３とを流通可能に接続する流通管１５と、試料採取空間５の雰囲気を吸引して質量分析装置２３へ導く吸引ポンプ１７とを備えている。
【００３３】
吸引ポンプ１７は、公知の真空ポンプであり、吸引口５ａから試料採取空間５の雰囲気を吸引し、流通管１５を介して質量分析装置２３へ気流を導くものである。この吸引ポンプ１７は、試料採取空間５の雰囲気を吸引することで、ベルトコンベア５０上の食品１周辺の雰囲気とともに食品１に付着していた物質が気化した試料を吸引するようになっている。なお、吸引ポンプ１７は、筐体３の底部に設置されている。
【００３４】
質量分析装置２３は、流通管１５によって導かれた気流を導入して気流に含まれる試料をイオン化するイオン化チャンバ２５と、イオン化チャンバ２５によりイオン化された物質を検出する検出装置（質量分析部）２７と、質量分析装置２３内を減圧状態に維持する分析用真空ポンプ２９とを備えている。
【００３５】
イオン化チャンバ２５には、イオン化した物質を濃縮するイオントラップ（図示略）が設けられている。物質を濃縮することで、検出装置２７の感度を高めることができる。
検出装置２７は、質量分析法により試料分析を行うものであり、例えば、ＴＯＦＭＳ等の質量分析計である。質量分析法は、分解能が高く、かつ、誤報率が低い。
【００３６】
この検出装置２７は、イオン化チャンバ２５により生成されたイオンを質量の違いによって分離して検出し、物質の構造および組成等を分析するようになっている。この検出装置２７によれば、イオン化チャンバ２５に試料が導入されてから短時間（例えば、１秒以内）で特定物質を検知することができる。検出装置２７によって得られた物質のスペクトルは、図示しない判定部により判定されるようになっている。
【００３７】
判定部には、予め計測された様々な農薬物質や有機化学物質等の危険物質のスペクトルがデータベース上に記憶されている。例えば、メタミドホスは、図３に示されるようなスペクトルが得られる。また、ジクロルボスは、図４に示されるようなスペクトルが得られる。図３および図４において、縦軸は検出強度を示し、横軸は質量電荷比を示している。なお、イオンＡ，Ｂの化学式は推測によるものである。
【００３８】
判定部では、検出装置２７から送られてきた物質のスペクトルと、データベース上の危険物質のスペクトルとが照合され、物質が危険物質かどうかが判定されるようになっている。危険物質が検出された場合には、警報器３３が作動するようになっている。
【００３９】
分析用真空ポンプ２９は、質量分析装置２３内、特にイオン化チャンバ２５内を約１０−３Ｐａの高真空状態に維持するようになっている。これにより、イオン化チャンバ２５において生成されたイオンが、安定かつ分解せずに検出装置２７に送られるようになっている。
【００４０】
このように構成された本実施形態に係る物質検査装置１００による物質検査方法について説明する。
ベルトコンベア５０上を搬送されてきた食品１が、筐体３の本体入口部４Ａから試料採取空間５に導入されると、吸引ポンプ１７の作動により、通過中の食品１周辺の雰囲気が吸引される。このとき、食品１から気化した試料が雰囲気とともに吸引口５ａに吸引され、流通管１５を介して質量分析装置２３へと送られる（試料吸引工程）。
【００４１】
質量分析装置２３においては、流通管１５により導かれた気流がイオン化チャンバ２５に導入され、気流に含まれる試料がイオン化チャンバ２５内でイオン化される。生成されたイオンは、イオントラップで濃縮された後、分析用真空ポンプ２９の作動により検出装置２７へと送られて質量分析法にかけられる。
【００４２】
検出装置２７においては、イオンが質量の違いによって分離されて検出され、物質の構造および組成等が分析される（質量分析工程）。検出装置２７により分析された物質のスペクトルは判定部へと送られて、データベース上の危険物質のスペクトルと照合され、物質が危険物質かどうか判定される。
【００４３】
判定部により、危険物質の存在が確認されない場合には、食品１は物質検査装置１００を通過して次工程へと搬送される。一方、危険物質の存在が確認された場合は、警報器３３が作動して検査員に報知される。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態に係る物質検査装置１００および物質検査方法によれば、試料吸引装置１３により、搬送されている食品１の流れを妨げることなく試料を採取し、これを検出装置２７で分析することで、大量の食品１にそれぞれに付着している物質の成分を短時間で検査することができる。これにより、残留農薬や有害化学物質等の存在の有無を迅速に全数検査することができる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、例えば、試料吸引装置１３が、ベルトコンベア５０上の食品１にキャリアガスを吹き付けるキャリアガス噴出口（図示略）を備えることとしてもよい。例えば、キャリアガス噴出口をベルトコンベア５０の下方に配置し、食品１の下方から上方の吸引口５ａへとキャリアガスを流すこととすればよい。キャリアガスによって試料を吸引口５ａへと導くことで試料の採取効率を高めることができる。また、検査対象の上方からキャリアガスを吹き付けて試料採取空間５の下方で吸引する場合に比べて、ごみや埃等が吸引されてしまうのを抑制し分析精度を高めることができる。キャリアガスとしては、例えば、空気、窒素ガス、アルゴンガス、または、ヘリウムガス等が好適に用いられる。
【００４６】
また、本実施形態においては、物質検査装置１００が、加工食料品の製造工程における搬送ライン上に設置されていることとしたが、例えば、食品１を製造した後の流通過程における流通ライン上や生鮮食料品の仕分け過程における搬送ライン上に設置することとしてもよい。
【００４７】
［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態に係る物質検査装置２００および物質検査方法について、図５および図６を参照して説明する。
本実施形態に係る物質検査装置２００は、梱包容器２５０によって梱包されている食品２０１等に付着している物質を試料として採取して検査する装置である点で、第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る物質検査装置１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
物質検査装置２００は、質量分析装置２３等を備える略直方体形状の物質検査装置本体２０３と、物質検査装置本体２０３が据え付けられたワゴン（台車）２０５とを備え、可搬性を有している。ワゴン２０５には、検査員がワゴン２０５を搬送するための持ち手２０５ａとタイヤ２０５ｂとが取り付けられている。
【００４９】
物質検査装置本体２０３は、質量分析装置２３のほか、梱包容器２５０内の雰囲気を吸引する試料吸引装置２１３と、物質検査装置２００を稼動させるバッテリ２０７とを備えている。
【００５０】
試料吸引装置２１３は、梱包容器２５０に挿通される吸引ホース（挿通部）２１５と、吸引ホース２１５を介して梱包容器２５０内の雰囲気を吸引する吸引ポンプ１７とを備えている。吸引ホース２１５は、長手方向に伸縮可能であるとともに、曲げ変形に対して高い柔軟性と高い戻り剛性を有する弾性変形可能な部材であり、質量分析装置２３のイオン化チャンバ２５と梱包容器２５０内部とを流通可能に接続するものである。
【００５１】
この吸引ホース２１５は、基端部がイオン化チャンバ２５に接続されており、先端部が物質検査装置本体２０３の上端面を抜けて容器外部に延び、梱包容器２５０内に挿通されるようになっている。吸引ホース２１５の先端部は、梱包容器２５０の上端面から挿通するのが望ましい。食品２０１の上方から容器内の雰囲気を吸引することで、容器の底部に溜まるごみや埃等が吸引されてしまうのを抑制することができる。また、梱包容器２５０は、吸引ホース２１５が挿通される部分以外は密閉状態とされることが望ましい。略密閉状態の容器内では、気化した試料が梱包容器２５０内に留まることで濃縮されている場合がある。
【００５２】
本実施形態においては、吸引ホース２１５の先端部を梱包容器２５０内に挿通し、吸引ポンプ１７の作動によって梱包容器２５０内の雰囲気を吸引することで、梱包容器２５０内で気化した試料が気流とともに吸引ホース２１５を介して質量分析装置２３へと導かれる（試料吸引工程）。吸引ホース２１５により導かれた気流に含まれる試料は、イオン化チャンバ２５を介して検出装置２７に導入され、質量分析法により分析される（質量分析工程）。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る物質検査装置２００および物質検査方法によれば、試料吸引装置２１３により、梱包容器２５０内の雰囲気を吸引するだけで試料を効率的に吸引することができる。特に、気化した試料が梱包容器２５０内に留まることで濃縮されている場合に感度よく分析することができ、梱包容器２５０内の食品２０１に付着している物質の成分を精度よく検査することができる。また、ワゴン２０５により、物質検査装置２００を搬送可能にすることで、梱包容器２５０を移動させることなく、試料を採取する対象、位置または時間等を任意に変えながら検査を行うことができる。
【００５４】
［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態に係る物質検査装置３００および物質検査方法について、図７を参照して説明する。
本実施形態に係る物質検査装置３００は、密閉可能な容器に収容した食品３０１に付着している物質を試料として採取して検査する装置である点で、第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る物質検査装置１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
物質検査装置３００は、食品３０１を収容する収容容器（検査対象収容容器）３０３と、収容容器３０３内の食品３０１を加熱して試料を気化させるヒータ（加熱部）３３３と、ヒータ３０５により加熱気化された試料を吸引する試料吸引装置（試料吸引部）１３と、質量分析装置２３とを備えている。
【００５６】
収容容器３０３は、上端部に開口部３０５ａを有する中空の容器本体３０５と、開口部３０５ａを密閉可能な蓋３０７と、容器本体３０５内部に配置され、食品３０１が設置されるステージ（図示略）とを備えている。
【００５７】
容器本体３０５は、大きさ、形状等が異なる様々な種類の食品３０１を切断したりすり潰したりすることなく現物の状態で収容可能な容積を有していることが望ましい。例えば、キャベツのような比較的大きい生鮮食料品を切断等することなく収容可能な容積を有していることが望ましい。この容器本体３０５は、蓋３０７の開閉により、開口部３０５ａから食品３０１を出し入れしたり容器内を密閉したりすることができるようになっている。
【００５８】
また、容器本体３０５は、開口部３０５ａ近傍に配置された図示しない吸引口と、ステージに設置された食品３０１にキャリアガスを吹き付けて試料を吸引口へと導くキャリアガス吐出部３０９とを備えている。キャリアガス吐出部３０９は、容器本体３０５の底部に設けられており、吐出したキャリアガスがステージ上を通過して上方の開口部へと流れるようになっている。
【００５９】
ヒータ３３３は、容器本体３０５の周囲に配置されており、食品３０１を大気圧条件下で加熱し試料を気化するようになっている。
試料吸引装置１３は、流通管１５が容器本体３０５の吸引口と質量分析装置２３とを流通可能に接続するようになっている。
【００６０】
本実施形態においては、容器本体３０５の開口部３０５ａから食品３０１を現物の状態で入れてステージ上に設置し、蓋３０７を閉めて開口部３０５ａを密閉する（収容工程）。容器本体３０５内では、キャリアガス吐出部３０９からキャリアガスが吐出され、ステージ上を通過して吸引口へ流れている。
【００６１】
ヒータ３０７の作動により、容器本体３０５内の食品３０１が加熱されて試料が気化し（加熱工程）、キャリアガスとともに吸引口から吸引されて流通管１５を介して質量分析装置２３へと導かれる（試料吸引工程）。流通管１５により導かれた気流に含まれる試料は、イオン化チャンバ２５を介して検出装置２７に導入され、質量分析法により分析される（質量分析工程）。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る物質検査装置３００および物質検査方法によれば、食品３０１をすり潰したり食品３０１から試料を拭き取ったりする前処理が必要なく、作業工程の簡略化を図ることができる。また、収容容器３０３に食品３０１を入れて試料を加熱することで、試料の蒸気圧を上げて濃度を高めることができ、感度を上げて分析することができる。
【００６３】
なお、本実施形態においては、加熱部としてヒータ３０７を例示して説明したが、これに代えて、例えば、マイクロ波照射装置やレーザ光発生装置等を採用することとしてもよい。
【００６４】
［第４の実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態に係る物質検査装置４００および物質検査方法について、図８および図９（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
本実施形態に係る物質検査装置４００は、食品４０１を保持しながら試料を採取して検査する装置である点で、第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る物質検査装置１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６５】
物質検査装置４００は、食品４０１を保持する熱伝導率の高い食品ホルダ（検査対象保持部）４０３と、食品ホルダ４０３により保持されている食品４０１を加熱して試料を気化させる加熱装置４３３と、試料吸引装置１３と、質量分析装置２３とを備えている。
【００６６】
食品ホルダ４０３は、一対のステンレス板４０５によって構成されており、２枚のステンレス板４０５の間に食品４０１を挟み込むようになっている。これらステンレス板４０５には、厚さ方向に貫通する複数の微小の貫通孔４０５ａが全面にわたりメッシュ状に設けられている。
【００６７】
貫通孔４０５ａは、ステンレス板４０５に挟まれている食品４０１から気化した試料を通過させて、食品ホルダ４０３の外部へ抜け易くするものである。食品４０１としては、比較的平たい形状のものが好ましい。
【００６８】
加熱装置４３３は、食品ホルダ４０３を挿入可能な開口部４０５ａおよび中空の気化空間４３５ａを有する矩形状の気化容器本体４３５と、気化容器本体４３５の外側平面に沿って配置されたヒータ（加熱部）４３７とを備えている。
【００６９】
気化容器本体４３５の気化空間４３５ａは、食品ホルダ４０３を挿入できる程度に狭くした平面状に延びるスリット状に形成されている。気化空間４３５ａの閉塞端部には、質量分析装置２３と試料吸引装置１３とを流通可能に接続する流通管１５が接続されている。
【００７０】
ヒータ４３７は、気化空間４３５ａ内に挿入された食品ホルダ４０３を外部から加熱し、ステンレス板４０５を伝熱させて食品４０１に付着している試料を気化させるようになっている。
【００７１】
本実施形態においては、食品ホルダ４０３の一対のステンレス板４０５によって食品４０１を挟み込んで保持し（検査対象保持工程）、食品ホルダ４０３を加熱装置４３３の開口部４０５ａから気化空間４３５ａに挿入する。ヒータ４３７の作動により、気化空間４３５ａ内の食品ホルダ４０３を伝熱させて食品４０１を加熱し、試料を気化させる（加熱工程）。熱伝導率の高いステンレス板４０５により、食品４０１に高効率で熱を伝えて試料を気化させ易くすることができる。
【００７２】
気化した試料は、ステンレス板４０５の貫通孔４０５ａを通過して気化空間４３５ａに抜け、流通管１５を介して質量分析装置２３へと導かれる（試料吸引工程）。流通管１５により導かれた気流に含まれる試料は、イオン化チャンバ２５を介して検出装置２７に導入され、質量分析法により分析される（質量分析工程）。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態に係る物質検査装置４００および物質検査方法によれば、食品４０１に高効率で伝熱させるとともに、気化した試料を食品ホルダ４０３の貫通孔４０５ａを通過させて効率的に採取することで、分析効率の向上を図ることができる。この物質検査装置４００によれば、例えば、食品ホルダ４０３を加熱装置４３３に挿入してから、約０．３秒で物質のスペクトルを取得することができる。
【００７４】
なお、本実施形態においては、食品ホルダ４０３が一対のステンレス板４０５によって構成されていることとしたが、食品ホルダ４０３は熱伝導率のよい金属板等によって構成されていればよく、例えば、アルミ板等を採用してもよい。また、食品ホルダ４０３を１枚のステンレス板４０５で構成し、ステンレス板４０５の上に食品４０１を載せることで保持することとしてもよい。
【００７５】
また、本実施形態に係る物質検査装置４００を用いてメタミドホスやジクロルボス等の危険物質のスペクトルを観測することができる。例えば、図１０に示すように、食品ホルダ４０３を１枚のステンレス板４０５で構成し、ステンレス板４０５に試薬Ａとしてメタミドホスやジクロルボスを付着させて加熱装置４３３へ導入すればよい。物質検査装置４００を用いることで、加熱装置４３３へ試薬Ａを導入してから約０．３秒でスペクトルを取得することができる。
【００７６】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記各実施形態においては、加工食料品や生鮮食料品等に付着している危険物質等を検出することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、玩具など、子供が口に入れる可能性があるようなものを検査対象としてもよい。
また、本発明を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る物質検出装置の斜視図である。
【図２】図１の物質検査装置およびベルトコンベアの縦断面図である。
【図３】メタミドホスのスペクトルを示す図である。
【図４】ジクロルボスのスペクトルを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る物質検出装置の斜視図である。
【図６】図５の物質検出装置および梱包容器の縦断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る物質検出装置の縦断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る物質検出装置の縦断面図である。
【図９】（ａ）は２枚のステンレス板で食品を挟み込む前の状態を示し、（ｂ）は２枚のステンレス板で食品を挟みこんで保持している状態を示す斜視図である。
【図１０】試薬を食品ホルダの１枚のステンレス板に付着させた様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，２０１，３０１，４０１ 食品（検査対象）
１３，２１３ 試料吸引装置（試料吸引部）
２３ 質量分析装置（質量分析部）
１００，２００，３００，４００ 物質検査装置
２０５ ワゴン（台車）
３０３ 収容容器（検査対象収容容器）
３３３，４３７ ヒータ（加熱部）
３０９ キャリアガス吐出部
４０３ 食品ホルダ（検査対象保持部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質検査装置および物質検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスクロマトグラフィ等を用いて食品等に付着している残留農薬等を分析する検査装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、食品に付着している農薬などの化学薬品について、食品をすりつぶしてガスクロマトグラフィにかけて検査する方法では、試料を拭き取ったり、前処理して試料瓶に試料液を注入したりするのに人の手作業が必要となり、大量の検査を短時間で行うことができず検査に２〜３日程度を要するという不都合がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、検査対象に付着している物質を迅速かつ効率よく検査することができる物質検査装置および物質検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、搬送ライン上を搬送されてくる検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、前記搬送ライン上に配置され、前記検査対象周辺の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引部と、該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部とを備える物質検査装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、試料吸引部により、搬送されている検査対象の流れを妨げることなく試料を採取し、これを質量分析部で分析することで、大量の検査対象についてそれぞれに付着している物質の成分を短時間で検査することができる。例えば、食品等を検査対象とした場合、製造工程中における大量の食品等について、残留農薬や有害化学物質の存在の有無を迅速に全数検査することができる。
なお、質量分析部としては、例えば、ＴＯＦＭＳ（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）等の質量分析計が好適に用いられる。
【０００８】
本発明は、梱包容器によって梱包されている検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、前記梱包容器に挿通され、該梱包容器内の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引部と、該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部とを備える物質検査装置を提供する。
【０００９】
検査対象に付着している物質は、気化した状態で梱包容器内に留まることにより濃縮されている場合がある。本発明によれば、試料吸引部により、梱包容器内の雰囲気とともに試料を吸引するだけで、採取した試料を感度よく分析することができ、検査対象に付着している物質の成分を精度よく検査することができる。
【００１０】
上記発明においては、本体が据え付けられる台車を備えていることとしてもよい。
台車により物質検査装置が可搬性を有するので、試料を採取する対象、位置または時間等を任意に変えながら検査を行うことができる。
【００１１】
本発明は、検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、前記検査対象を収容する検査対象収容容器と、該収容容器内の前記検査対象の前記試料を加熱気化する加熱部と、該加熱部により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引部と、該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部とを備える物質検査装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、検査対象をすり潰したり検査対象から試料を拭き取ったりする前処理が必要なく、検査対象収容容器に検査対象をそのまま入れて加熱することによって試料を採取することができる。また、加熱部により食品を加熱することで、検査対象に農薬成分等の物質が付着している場合にはこれらの蒸気圧を上げることができ、感度を上げて分析を行うことができる。
【００１３】
なお、加熱部としては、ヒータ、マイクロ波照射装置またはレーザ光発生装置等が挙げられる。また、検査対象収容容器は、例えば、検査対象とする食品等に加工を加えることなく現物の状態で収容可能な容積を有するものとすればよい。また、密閉可能な容器が望ましい。
【００１４】
上記発明においては、前記検査対象収容容器が、該容器内の前記検査対象に向けてキャリアガスを吹き付けて前記試料を前記試料吸引部へと導くキャリアガス吐出部を備えることとしてもよい。
【００１５】
キャリアガス吐出部により、検査対象に付着している試料を効率的に採取することができる。例えば、検査対象収容容器内に検査対象を設置可能なステージ等を設け、キャリアガス吐出部からステージ上を通過するようにキャリアガスを吐出させることとすればよい。
【００１６】
本発明は、検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、前記検査対象を保持する検査対象保持部と、該検査対象保持部材により保持されている前記検査対象を加熱して前記試料を加熱気化する加熱部と、該加熱部により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引部と、該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部とを備え、前記検査対象保持部が、複数の貫通孔を有する熱伝導板である物質検査装置を提供する。
【００１７】
本発明によれば、検査対象保持部により、検査対象を安定させた状態で熱を高効率で伝熱させて試料を加熱気化させることができる。また、試料吸引部により、気化した試料を検査対象保持部の貫通孔から効率的に採取することができ、分析効率の向上を図ることができる。
【００１８】
検査対象保持部としては、例えば、ステンレス板やアルミ板等を用いることができ、これら金属板の上に検査対象を載せて保持することとしてもよいし、２枚の金属板で検査対象を挟み込んで保持することとしてもよい。
【００１９】
本発明は、搬送ライン上を搬送されてくる検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、前記搬送ライン上の前記検査対象周辺の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引工程と、該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程とを備える物質検査方法を提供する。
【００２０】
本発明によれば、搬送されている検査対象の流れを妨げることなく試料を採取し、大量の検査対象を短時間で全数検査することができる。試料吸引工程においては、例えば、検査対象にキャリアガスを吹き付けて、キャリアガスとともに試料を吸引することとしてもよい。この場合、検査対象の下方からキャリアガスを吹き付け、検査対象の上方でキャリアガスを吸引するのが望ましい。このようにすることで、検査対象の上方からキャリアガスを吹き付けて下方で吸引する場合に比べて、キャリアガスにごみや埃等が混入してしまうのを抑制し、試料の採取効率および分析精度の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明は、梱包容器によって梱包されている検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、前記梱包容器に挿通部を挿通し、前記梱包容器内の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引工程と、該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程とを備える物質検査方法を提供する。
【００２２】
本発明によれば、挿通部を介して梱包容器内の雰囲気とともに試料を吸引することで、梱包容器内で気化した試料が容器内に留まることによって濃縮されている場合に、試料を感度よく分析することができる。
【００２３】
本発明は、検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、前記検査対象を密閉可能な容器に収容する収容工程と、前記容器内の前記検査対象の前記試料を加熱気化する加熱工程と、該加熱工程により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引工程と、該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程とを備える物質検査方法を提供する。
【００２４】
本発明によれば、検査対象をすりつぶす等の前処理を行うことなく、密閉容器に検査対象を入れて試料を加熱気化することで、作業効率の向上を図るとともに、感度を上げて分析することができる。試料吸引工程においては、例えば、容器内の検査対象にキャリアガスを吹き付けて、キャリアガスとともに試料を吸引することとしてもよい。
【００２５】
本発明は、検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、複数の貫通孔を有する熱伝導板で前記検査対象を保持する検査対象保持工程と、前記熱伝導版で保持した前記検査対象を加熱して前記試料を加熱気化する加熱工程と、該加熱工程により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引工程と、該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程とを備える物質検査方法を提供する。
【００２６】
本発明によれば、熱伝導板を介して検査対象に高効率で伝熱させ、また、気化した試料を熱伝導板の貫通孔を通過させて効率的に採取することで、分析効率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、検査対象に付着している物質を迅速かつ効率よく検査することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態に係る物質検査装置１００および物質検査方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る物質検査装置１００は、例えば、図１に示すように、食品（検査対象）１０の搬送ライン上で、食品１に残留農薬や有害化学物質等の危険物質が付着していないかどうかを検査する装置である。この物質検査装置１００は、例えば、調理工程等から包装工程等へ食品１を搬送するベルトコンベア（搬送ライン）５０上に設置されている。
【００２９】
物質検査装置１００は、図２に示すように、ベルトコンベア５０が内部を通過する筒状の筐体３と、筐体３内に収容され、通過するベルトコンベア５０上の食品１に付着している物質を試料として吸引する試料吸引装置（試料吸引部）１３と、試料吸引装置１３により吸引された試料を質量分析する質量分析装置（質量分析部）２３と、質量分析の結果、農薬等の存在が検出された場合に点灯する警報器３３とを備えている。なお、符号３５は、検査結果を表示するモニタや操作ボタン等を示している。
【００３０】
筐体３は、ベルトコンベア５０が通過する本体入口部４Ａおよび本体出口部４Ｂと、ベルトコンベア５０の通路に形成される中空の試料採取空間５とを有している。
本体入口部４Ａおよび本体出口部４Ｂには、ベルトコンベア５０の上方に隙間をあけてカーテン６が取り付けられている。
【００３１】
カーテン６は、試料採取空間５の空気の出入りを減少させるためのものであり、搬送されている食品１の妨げとならないように取り付けられている。試料採取空間５の天井面には、ベルトコンベア５０の搬送面に対向するように複数の吸引口５ａが設けられている。
【００３２】
試料吸引装置１３は、試料採取空間５の吸引口５ａと質量分析装置２３とを流通可能に接続する流通管１５と、試料採取空間５の雰囲気を吸引して質量分析装置２３へ導く吸引ポンプ１７とを備えている。
【００３３】
吸引ポンプ１７は、公知の真空ポンプであり、吸引口５ａから試料採取空間５の雰囲気を吸引し、流通管１５を介して質量分析装置２３へ気流を導くものである。この吸引ポンプ１７は、試料採取空間５の雰囲気を吸引することで、ベルトコンベア５０上の食品１周辺の雰囲気とともに食品１に付着していた物質が気化した試料を吸引するようになっている。なお、吸引ポンプ１７は、筐体３の底部に設置されている。
【００３４】
質量分析装置２３は、流通管１５によって導かれた気流を導入して気流に含まれる試料をイオン化するイオン化チャンバ２５と、イオン化チャンバ２５によりイオン化された物質を検出する検出装置（質量分析部）２７と、質量分析装置２３内を減圧状態に維持する分析用真空ポンプ２９とを備えている。
【００３５】
イオン化チャンバ２５には、イオン化した物質を濃縮するイオントラップ（図示略）が設けられている。物質を濃縮することで、検出装置２７の感度を高めることができる。
検出装置２７は、質量分析法により試料分析を行うものであり、例えば、ＴＯＦＭＳ等の質量分析計である。質量分析法は、分解能が高く、かつ、誤報率が低い。
【００３６】
この検出装置２７は、イオン化チャンバ２５により生成されたイオンを質量の違いによって分離して検出し、物質の構造および組成等を分析するようになっている。この検出装置２７によれば、イオン化チャンバ２５に試料が導入されてから短時間（例えば、１秒以内）で特定物質を検知することができる。検出装置２７によって得られた物質のスペクトルは、図示しない判定部により判定されるようになっている。
【００３７】
判定部には、予め計測された様々な農薬物質や有機化学物質等の危険物質のスペクトルがデータベース上に記憶されている。例えば、メタミドホスは、図３に示されるようなスペクトルが得られる。また、ジクロルボスは、図４に示されるようなスペクトルが得られる。図３および図４において、縦軸は検出強度を示し、横軸は質量電荷比を示している。なお、イオンＡ，Ｂの化学式は推測によるものである。
【００３８】
判定部では、検出装置２７から送られてきた物質のスペクトルと、データベース上の危険物質のスペクトルとが照合され、物質が危険物質かどうかが判定されるようになっている。危険物質が検出された場合には、警報器３３が作動するようになっている。
【００３９】
分析用真空ポンプ２９は、質量分析装置２３内、特にイオン化チャンバ２５内を約１０−３Ｐａの高真空状態に維持するようになっている。これにより、イオン化チャンバ２５において生成されたイオンが、安定かつ分解せずに検出装置２７に送られるようになっている。
【００４０】
このように構成された本実施形態に係る物質検査装置１００による物質検査方法について説明する。
ベルトコンベア５０上を搬送されてきた食品１が、筐体３の本体入口部４Ａから試料採取空間５に導入されると、吸引ポンプ１７の作動により、通過中の食品１周辺の雰囲気が吸引される。このとき、食品１から気化した試料が雰囲気とともに吸引口５ａに吸引され、流通管１５を介して質量分析装置２３へと送られる（試料吸引工程）。
【００４１】
質量分析装置２３においては、流通管１５により導かれた気流がイオン化チャンバ２５に導入され、気流に含まれる試料がイオン化チャンバ２５内でイオン化される。生成されたイオンは、イオントラップで濃縮された後、分析用真空ポンプ２９の作動により検出装置２７へと送られて質量分析法にかけられる。
【００４２】
検出装置２７においては、イオンが質量の違いによって分離されて検出され、物質の構造および組成等が分析される（質量分析工程）。検出装置２７により分析された物質のスペクトルは判定部へと送られて、データベース上の危険物質のスペクトルと照合され、物質が危険物質かどうか判定される。
【００４３】
判定部により、危険物質の存在が確認されない場合には、食品１は物質検査装置１００を通過して次工程へと搬送される。一方、危険物質の存在が確認された場合は、警報器３３が作動して検査員に報知される。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態に係る物質検査装置１００および物質検査方法によれば、試料吸引装置１３により、搬送されている食品１の流れを妨げることなく試料を採取し、これを検出装置２７で分析することで、大量の食品１にそれぞれに付着している物質の成分を短時間で検査することができる。これにより、残留農薬や有害化学物質等の存在の有無を迅速に全数検査することができる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、例えば、試料吸引装置１３が、ベルトコンベア５０上の食品１にキャリアガスを吹き付けるキャリアガス噴出口（図示略）を備えることとしてもよい。例えば、キャリアガス噴出口をベルトコンベア５０の下方に配置し、食品１の下方から上方の吸引口５ａへとキャリアガスを流すこととすればよい。キャリアガスによって試料を吸引口５ａへと導くことで試料の採取効率を高めることができる。また、検査対象の上方からキャリアガスを吹き付けて試料採取空間５の下方で吸引する場合に比べて、ごみや埃等が吸引されてしまうのを抑制し分析精度を高めることができる。キャリアガスとしては、例えば、空気、窒素ガス、アルゴンガス、または、ヘリウムガス等が好適に用いられる。
【００４６】
また、本実施形態においては、物質検査装置１００が、加工食料品の製造工程における搬送ライン上に設置されていることとしたが、例えば、食品１を製造した後の流通過程における流通ライン上や生鮮食料品の仕分け過程における搬送ライン上に設置することとしてもよい。
【００４７】
［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態に係る物質検査装置２００および物質検査方法について、図５および図６を参照して説明する。
本実施形態に係る物質検査装置２００は、梱包容器２５０によって梱包されている食品２０１等に付着している物質を試料として採取して検査する装置である点で、第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る物質検査装置１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
物質検査装置２００は、質量分析装置２３等を備える略直方体形状の物質検査装置本体２０３と、物質検査装置本体２０３が据え付けられたワゴン（台車）２０５とを備え、可搬性を有している。ワゴン２０５には、検査員がワゴン２０５を搬送するための持ち手２０５ａとタイヤ２０５ｂとが取り付けられている。
【００４９】
物質検査装置本体２０３は、質量分析装置２３のほか、梱包容器２５０内の雰囲気を吸引する試料吸引装置２１３と、物質検査装置２００を稼動させるバッテリ２０７とを備えている。
【００５０】
試料吸引装置２１３は、梱包容器２５０に挿通される吸引ホース（挿通部）２１５と、吸引ホース２１５を介して梱包容器２５０内の雰囲気を吸引する吸引ポンプ１７とを備えている。吸引ホース２１５は、長手方向に伸縮可能であるとともに、曲げ変形に対して高い柔軟性と高い戻り剛性を有する弾性変形可能な部材であり、質量分析装置２３のイオン化チャンバ２５と梱包容器２５０内部とを流通可能に接続するものである。
【００５１】
この吸引ホース２１５は、基端部がイオン化チャンバ２５に接続されており、先端部が物質検査装置本体２０３の上端面を抜けて容器外部に延び、梱包容器２５０内に挿通されるようになっている。吸引ホース２１５の先端部は、梱包容器２５０の上端面から挿通するのが望ましい。食品２０１の上方から容器内の雰囲気を吸引することで、容器の底部に溜まるごみや埃等が吸引されてしまうのを抑制することができる。また、梱包容器２５０は、吸引ホース２１５が挿通される部分以外は密閉状態とされることが望ましい。略密閉状態の容器内では、気化した試料が梱包容器２５０内に留まることで濃縮されている場合がある。
【００５２】
本実施形態においては、吸引ホース２１５の先端部を梱包容器２５０内に挿通し、吸引ポンプ１７の作動によって梱包容器２５０内の雰囲気を吸引することで、梱包容器２５０内で気化した試料が気流とともに吸引ホース２１５を介して質量分析装置２３へと導かれる（試料吸引工程）。吸引ホース２１５により導かれた気流に含まれる試料は、イオン化チャンバ２５を介して検出装置２７に導入され、質量分析法により分析される（質量分析工程）。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る物質検査装置２００および物質検査方法によれば、試料吸引装置２１３により、梱包容器２５０内の雰囲気を吸引するだけで試料を効率的に吸引することができる。特に、気化した試料が梱包容器２５０内に留まることで濃縮されている場合に感度よく分析することができ、梱包容器２５０内の食品２０１に付着している物質の成分を精度よく検査することができる。また、ワゴン２０５により、物質検査装置２００を搬送可能にすることで、梱包容器２５０を移動させることなく、試料を採取する対象、位置または時間等を任意に変えながら検査を行うことができる。
【００５４】
［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態に係る物質検査装置３００および物質検査方法について、図７を参照して説明する。
本実施形態に係る物質検査装置３００は、密閉可能な容器に収容した食品３０１に付着している物質を試料として採取して検査する装置である点で、第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る物質検査装置１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
物質検査装置３００は、食品３０１を収容する収容容器（検査対象収容容器）３０３と、収容容器３０３内の食品３０１を加熱して試料を気化させるヒータ（加熱部）３３３と、ヒータ３０５により加熱気化された試料を吸引する試料吸引装置（試料吸引部）１３と、質量分析装置２３とを備えている。
【００５６】
収容容器３０３は、上端部に開口部３０５ａを有する中空の容器本体３０５と、開口部３０５ａを密閉可能な蓋３０７と、容器本体３０５内部に配置され、食品３０１が設置されるステージ（図示略）とを備えている。
【００５７】
容器本体３０５は、大きさ、形状等が異なる様々な種類の食品３０１を切断したりすり潰したりすることなく現物の状態で収容可能な容積を有していることが望ましい。例えば、キャベツのような比較的大きい生鮮食料品を切断等することなく収容可能な容積を有していることが望ましい。この容器本体３０５は、蓋３０７の開閉により、開口部３０５ａから食品３０１を出し入れしたり容器内を密閉したりすることができるようになっている。
【００５８】
また、容器本体３０５は、開口部３０５ａ近傍に配置された図示しない吸引口と、ステージに設置された食品３０１にキャリアガスを吹き付けて試料を吸引口へと導くキャリアガス吐出部３０９とを備えている。キャリアガス吐出部３０９は、容器本体３０５の底部に設けられており、吐出したキャリアガスがステージ上を通過して上方の開口部へと流れるようになっている。
【００５９】
ヒータ３３３は、容器本体３０５の周囲に配置されており、食品３０１を大気圧条件下で加熱し試料を気化するようになっている。
試料吸引装置１３は、流通管１５が容器本体３０５の吸引口と質量分析装置２３とを流通可能に接続するようになっている。
【００６０】
本実施形態においては、容器本体３０５の開口部３０５ａから食品３０１を現物の状態で入れてステージ上に設置し、蓋３０７を閉めて開口部３０５ａを密閉する（収容工程）。容器本体３０５内では、キャリアガス吐出部３０９からキャリアガスが吐出され、ステージ上を通過して吸引口へ流れている。
【００６１】
ヒータ３０７の作動により、容器本体３０５内の食品３０１が加熱されて試料が気化し（加熱工程）、キャリアガスとともに吸引口から吸引されて流通管１５を介して質量分析装置２３へと導かれる（試料吸引工程）。流通管１５により導かれた気流に含まれる試料は、イオン化チャンバ２５を介して検出装置２７に導入され、質量分析法により分析される（質量分析工程）。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る物質検査装置３００および物質検査方法によれば、食品３０１をすり潰したり食品３０１から試料を拭き取ったりする前処理が必要なく、作業工程の簡略化を図ることができる。また、収容容器３０３に食品３０１を入れて試料を加熱することで、試料の蒸気圧を上げて濃度を高めることができ、感度を上げて分析することができる。
【００６３】
なお、本実施形態においては、加熱部としてヒータ３０７を例示して説明したが、これに代えて、例えば、マイクロ波照射装置やレーザ光発生装置等を採用することとしてもよい。
【００６４】
［第４の実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態に係る物質検査装置４００および物質検査方法について、図８および図９（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
本実施形態に係る物質検査装置４００は、食品４０１を保持しながら試料を採取して検査する装置である点で、第１の実施形態と異なる。
以下、第１の実施形態に係る物質検査装置１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６５】
物質検査装置４００は、食品４０１を保持する熱伝導率の高い食品ホルダ（検査対象保持部）４０３と、食品ホルダ４０３により保持されている食品４０１を加熱して試料を気化させる加熱装置４３３と、試料吸引装置１３と、質量分析装置２３とを備えている。
【００６６】
食品ホルダ４０３は、一対のステンレス板４０５によって構成されており、２枚のステンレス板４０５の間に食品４０１を挟み込むようになっている。これらステンレス板４０５には、厚さ方向に貫通する複数の微小の貫通孔４０５ａが全面にわたりメッシュ状に設けられている。
【００６７】
貫通孔４０５ａは、ステンレス板４０５に挟まれている食品４０１から気化した試料を通過させて、食品ホルダ４０３の外部へ抜け易くするものである。食品４０１としては、比較的平たい形状のものが好ましい。
【００６８】
加熱装置４３３は、食品ホルダ４０３を挿入可能な開口部４０５ａおよび中空の気化空間４３５ａを有する矩形状の気化容器本体４３５と、気化容器本体４３５の外側平面に沿って配置されたヒータ（加熱部）４３７とを備えている。
【００６９】
気化容器本体４３５の気化空間４３５ａは、食品ホルダ４０３を挿入できる程度に狭くした平面状に延びるスリット状に形成されている。気化空間４３５ａの閉塞端部には、質量分析装置２３と試料吸引装置１３とを流通可能に接続する流通管１５が接続されている。
【００７０】
ヒータ４３７は、気化空間４３５ａ内に挿入された食品ホルダ４０３を外部から加熱し、ステンレス板４０５を伝熱させて食品４０１に付着している試料を気化させるようになっている。
【００７１】
本実施形態においては、食品ホルダ４０３の一対のステンレス板４０５によって食品４０１を挟み込んで保持し（検査対象保持工程）、食品ホルダ４０３を加熱装置４３３の開口部４０５ａから気化空間４３５ａに挿入する。ヒータ４３７の作動により、気化空間４３５ａ内の食品ホルダ４０３を伝熱させて食品４０１を加熱し、試料を気化させる（加熱工程）。熱伝導率の高いステンレス板４０５により、食品４０１に高効率で熱を伝えて試料を気化させ易くすることができる。
【００７２】
気化した試料は、ステンレス板４０５の貫通孔４０５ａを通過して気化空間４３５ａに抜け、流通管１５を介して質量分析装置２３へと導かれる（試料吸引工程）。流通管１５により導かれた気流に含まれる試料は、イオン化チャンバ２５を介して検出装置２７に導入され、質量分析法により分析される（質量分析工程）。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態に係る物質検査装置４００および物質検査方法によれば、食品４０１に高効率で伝熱させるとともに、気化した試料を食品ホルダ４０３の貫通孔４０５ａを通過させて効率的に採取することで、分析効率の向上を図ることができる。この物質検査装置４００によれば、例えば、食品ホルダ４０３を加熱装置４３３に挿入してから、約０．３秒で物質のスペクトルを取得することができる。
【００７４】
なお、本実施形態においては、食品ホルダ４０３が一対のステンレス板４０５によって構成されていることとしたが、食品ホルダ４０３は熱伝導率のよい金属板等によって構成されていればよく、例えば、アルミ板等を採用してもよい。また、食品ホルダ４０３を１枚のステンレス板４０５で構成し、ステンレス板４０５の上に食品４０１を載せることで保持することとしてもよい。
【００７５】
また、本実施形態に係る物質検査装置４００を用いてメタミドホスやジクロルボス等の危険物質のスペクトルを観測することができる。例えば、図１０に示すように、食品ホルダ４０３を１枚のステンレス板４０５で構成し、ステンレス板４０５に試薬Ａとしてメタミドホスやジクロルボスを付着させて加熱装置４３３へ導入すればよい。物質検査装置４００を用いることで、加熱装置４３３へ試薬Ａを導入してから約０．３秒でスペクトルを取得することができる。
【００７６】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記各実施形態においては、加工食料品や生鮮食料品等に付着している危険物質等を検出することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、玩具など、子供が口に入れる可能性があるようなものを検査対象としてもよい。
また、本発明を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る物質検出装置の斜視図である。
【図２】図１の物質検査装置およびベルトコンベアの縦断面図である。
【図３】メタミドホスのスペクトルを示す図である。
【図４】ジクロルボスのスペクトルを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る物質検出装置の斜視図である。
【図６】図５の物質検出装置および梱包容器の縦断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る物質検出装置の縦断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る物質検出装置の縦断面図である。
【図９】（ａ）は２枚のステンレス板で食品を挟み込む前の状態を示し、（ｂ）は２枚のステンレス板で食品を挟みこんで保持している状態を示す斜視図である。
【図１０】試薬を食品ホルダの１枚のステンレス板に付着させた様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，２０１，３０１，４０１ 食品（検査対象）
１３，２１３ 試料吸引装置（試料吸引部）
２３ 質量分析装置（質量分析部）
１００，２００，３００，４００ 物質検査装置
２０５ ワゴン（台車）
３０３ 収容容器（検査対象収容容器）
３３３，４３７ ヒータ（加熱部）
３０９ キャリアガス吐出部
４０３ 食品ホルダ（検査対象保持部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ライン上を搬送されてくる検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、
前記搬送ライン上に配置され、前記検査対象周辺の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引部と、
該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部と
を備える物質検査装置。
【請求項２】
梱包容器によって梱包されている検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、
前記梱包容器に挿通され、該梱包容器内の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引部と、
該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部と
を備える物質検査装置。
【請求項３】
本体が据え付けられる台車を備えている請求項２に記載の物質検査装置。
【請求項４】
検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、
前記検査対象を収容する検査対象収容容器と、
該収容容器内の前記検査対象の前記試料を加熱気化する加熱部と、
該加熱部により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引部と、
該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部と
を備える物質検査装置。
【請求項５】
前記検査対象収容容器が、該容器内の前記検査対象に向けてキャリアガスを吹き付けて前記試料を前記試料吸引部へと導くキャリアガス吐出部を備える請求項４に記載の物質検査装置。
【請求項６】
検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、
前記検査対象を保持する検査対象保持部と、
該検査対象保持部材により保持されている前記検査対象を加熱して前記試料を加熱気化する加熱部と、
該加熱部により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引部と、
該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部と
を備え、
前記検査対象保持部が、複数の貫通孔を有する熱伝導板である物質検査装置。
【請求項７】
搬送ライン上を搬送されてくる検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、
前記搬送ライン上の前記検査対象周辺の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引工程と、
該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程と
を備える物質検査方法。
【請求項８】
梱包容器によって梱包されている検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、
前記梱包容器に挿通部を挿通し、前記梱包容器内の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引工程と、
該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程と
を備える物質検査方法。
【請求項９】
検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、
前記検査対象を密閉可能な容器に収容する収容工程と、
前記容器内の前記検査対象の前記試料を加熱気化する加熱工程と、
該加熱工程により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引工程と、
該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程と
を備える物質検査方法。
【請求項１０】
検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、
複数の貫通孔を有する熱伝導板で前記検査対象を保持する検査対象保持工程と、
前記熱伝導版で保持した前記検査対象を加熱して前記試料を加熱気化する加熱工程と、
該加熱工程により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引工程と、
該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程と
を備える物質検査方法。
【請求項１】
搬送ライン上を搬送されてくる検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、
前記搬送ライン上に配置され、前記検査対象周辺の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引部と、
該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部と
を備える物質検査装置。
【請求項２】
梱包容器によって梱包されている検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、
前記梱包容器に挿通され、該梱包容器内の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引部と、
該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部と
を備える物質検査装置。
【請求項３】
本体が据え付けられる台車を備えている請求項２に記載の物質検査装置。
【請求項４】
検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、
前記検査対象を収容する検査対象収容容器と、
該収容容器内の前記検査対象の前記試料を加熱気化する加熱部と、
該加熱部により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引部と、
該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部と
を備える物質検査装置。
【請求項５】
前記検査対象収容容器が、該容器内の前記検査対象に向けてキャリアガスを吹き付けて前記試料を前記試料吸引部へと導くキャリアガス吐出部を備える請求項４に記載の物質検査装置。
【請求項６】
検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査装置であって、
前記検査対象を保持する検査対象保持部と、
該検査対象保持部材により保持されている前記検査対象を加熱して前記試料を加熱気化する加熱部と、
該加熱部により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引部と、
該試料吸引部により吸引された前記試料を分析する質量分析部と
を備え、
前記検査対象保持部が、複数の貫通孔を有する熱伝導板である物質検査装置。
【請求項７】
搬送ライン上を搬送されてくる検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、
前記搬送ライン上の前記検査対象周辺の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引工程と、
該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程と
を備える物質検査方法。
【請求項８】
梱包容器によって梱包されている検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、
前記梱包容器に挿通部を挿通し、前記梱包容器内の雰囲気とともに前記試料を吸引する試料吸引工程と、
該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程と
を備える物質検査方法。
【請求項９】
検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、
前記検査対象を密閉可能な容器に収容する収容工程と、
前記容器内の前記検査対象の前記試料を加熱気化する加熱工程と、
該加熱工程により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引工程と、
該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程と
を備える物質検査方法。
【請求項１０】
検査対象に付着している物質を試料として採取して検査する物質検査方法であって、
複数の貫通孔を有する熱伝導板で前記検査対象を保持する検査対象保持工程と、
前記熱伝導版で保持した前記検査対象を加熱して前記試料を加熱気化する加熱工程と、
該加熱工程により加熱気化された前記試料を吸引する試料吸引工程と、
該試料吸引工程により吸引された前記試料を分析する質量分析工程と
を備える物質検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−６６２４３（Ｐ２０１０−６６２４３Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３５７１０（Ｐ２００８−２３５７１０）
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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