Ｘ線照射装置及びその安全機構
【課題】 Ｘ線照射装置において、制御機構等に不具合を生じた場合にも、安全機構の各部品や回路の自己診断動作が阻害されない、信頼性の高いＸ線照射装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線管球１５に電力を供給するＸ線管球電源１６、Ｘ線の照射対象を格納する試料室１１を有するＸ線照射機構１と、Ｘ線照射機構１の動作を制御する制御機構２と、試料室１１蓋１２の開閉を検知する蓋センサ３４、蓋センサ３４からの出力信号に基づき、Ｘ線管球電源１６への通電を禁止又は許可とするインターロック機構３７を有する安全機構３とを備える。安全機構３は、制御機構２からの通信を受けることなく、制御機構２から独立して安全機構３の状態を自己診断する診断機構３８を更に有する。
【解決手段】Ｘ線管球１５に電力を供給するＸ線管球電源１６、Ｘ線の照射対象を格納する試料室１１を有するＸ線照射機構１と、Ｘ線照射機構１の動作を制御する制御機構２と、試料室１１蓋１２の開閉を検知する蓋センサ３４、蓋センサ３４からの出力信号に基づき、Ｘ線管球電源１６への通電を禁止又は許可とするインターロック機構３７を有する安全機構３とを備える。安全機構３は、制御機構２からの通信を受けることなく、制御機構２から独立して安全機構３の状態を自己診断する診断機構３８を更に有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光Ｘ線分析装置、Ｘ線回折装置等のＸ線照射装置及びその安全機構に係り、特に安全機構を構成する部品や回路の自己診断に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線照射装置では、使用者のＸ線被爆を引き起こすＸ線漏洩を防止するために、Ｘ線照射エリアの蓋が開いている間はＸ線が照射されないようにする安全機構が必要である。このような安全機構には、万が一の故障時にも使用者を保護するために、
（ａ）単一の故障発生の際にも安全性が確保されること；
（ｂ）単一の故障発生の段階で故障箇所を検知し、次の故障の発生前にシステムを停止すること、
の要件が望まれる。（ａ）の要件は、安全性のために設けられるセンサや回路等を二重化し、一方が故障しても、もう一方により安全性を確保できる設計とすることにより実現可能である。（ｂ）の要件は、故障時には接点が切れてＸ線照射装置を停止するようにセンサ系の配線を行う方法、又は、マイコン等により故障診断を行い、故障を検出したらＸ線照射を停止するか、Ｘ線照射装置全体を停止し、Ｘ線照射操作を禁止するという方法で実現可能である。
【０００３】
このため図５に示すように、従来のＸ線照射装置では、試料室１１の蓋１２を開けると、安全機構３の一部として設けられたインターロック機構３７が作用して、Ｘ線Φ１の照射を禁止する。一方、Ｘ線管球電源１６や蓋１２の開閉動作を制御する制御マイコン２１でも、蓋１２の開閉を蓋センサ３４によって監視する。もしも安全機構３の部品である蓋センサ３４が故障した場合には、診断ソフトウェア３５１が異常を検知して、Ｘ線管球電源１６への電力供給を停止する。
【０００４】
このような安全機構３を構成する各部品や回路の自己診断を行う場合、制御マイコン２１の制御ソフトウェア２１１によって蓋１２の開閉を行い、診断ソフトウェア３５１が、蓋センサ３４及びインターロック機構３７の状態が正しく変化することを確認すればよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし図５に示す構成では、ソフトウェアに不具合があった場合などに、
（イ）制御ソフトウェア２１１が診断ソフトウェア３５１のメモリ領域を破壊することにより、誤った診断結果に到達する；
（ロ）制御ソフトウェア２１１の暴走により、診断ソフトウェア３５１が実行されない,
といった不具合が生じる危険性がある。特に制御ソフトウェアがパソコンと連携した場合、システムとしての状態数は非常に多くなるので、（イ）、（ロ）のような不具合が起こらないことをテストで証明することは極めて困難である。
【０００６】
そこで本発明者は、図６に示すように、安全機構３の各部品や回路等の自己診断機能を、制御マイコン２１とは別マイコンである診断マイコン３５へ分け、制御機構２からの干渉による診断ソフトウェア３５１の動作阻害を回避する方法を検討した。図６に示す構造で自己診断動作を行う場合には、制御マイコン２１により蓋１２の開閉動作を行い、開状態・閉状態のそれぞれにおける蓋センサ３４からの状態を示す信号と、安全機構を構成する各部品や回路の状態を示す信号とについて、診断マイコン３５が診断を行う。もし何らかの不具合が検出されたら、安全機構３のいずれかの部品又は回路に異常があることになるので、診断マイコン３５がＸ線Φ１の照射を停止すると同時に制御マイコン２１へ通知することにより、Ｘ線照射装置のシステム全体の動作を停止する。
【０００７】
しかし、図６の構成でも、
（ｉ）制御マイコン２１の、診断マイコン３５へ蓋１２の現在状態を伝達する機能に不具合がある場合、正しく自己診断を行うことができない；
（ii）制御マイコン２１と診断マイコン３５との間の通信に不具合がある場合、正しく自己診断を行うことができない；
（iii）インターロック機構３７に不具合がある場合、自己診断で「蓋１２が開いているときは、インターロック機構３７によりＸ線管球電源１６への電力供給を停止する」という処理を行うと、電力供給が停止されずＸ線漏洩の危険性がある、
ことが判明した。
【０００８】
このような事情を鑑み、本発明は、制御機構等に不具合が生じた場合にも、安全機構の各部品や回路の自己診断動作が阻害されない、信頼性の高いＸ線照射装置及びその安全機構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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、Ｘ線管球に電力を供給するＸ線管球電源、Ｘ線の照射対象を格納する試料室を有するＸ線照射機構と、Ｘ線照射機構の動作を制御する制御機構と、試料室の蓋の開閉を検知する蓋センサ、蓋センサからの出力信号に基づき、Ｘ線管球電源への通電を禁止又は許可とするインターロック機構を有する安全機構とを備えるＸ線照射装置に関する。第１の態様に係るＸ線照射装置の安全機構は、制御機構からの通信を受けることなく、制御機構から独立して安全機構の状態を自己診断する診断機構を更に有する。
【００１０】
本発明の第２の態様は、Ｘ線の照射対象を格納する試料室の蓋の開閉を検知する蓋センサ、蓋センサからの出力信号に基づいてＸ線管球に電力を供給するＸ線管球電源への通電を禁止又は許可とするインターロック機構を有するＸ線照射装置の安全機構に関する。第２の態様に係る安全機構は、制御機構からの通信を受けることなく、制御機構から独立して安全機構の状態を自己診断する診断機構を更に有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制御機構等に不具合が生じた場合にも、安全機構の各部品や回路の自己診断動作が阻害されない、信頼性の高いＸ線照射装置及びその安全機構が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線照射装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る自己診断におけるチェックリストの一例を示す表である。
【図３】第１の実施の形態に係るＸ線照射装置の安全機構の自己診断動作の概略を表すフロー図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線照射装置の安全機構を示す模式図である。
【図５】従来のＸ線照射装置の構成を示す模式図であって、制御マイコンに実現した診断機構を備えるＸ線照射装置の構成を示す。
【図６】制御マイコンと診断マイコンとを備えるＸ線照射装置の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、縦横の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。又、図面相互間においても互いの比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想を、構成物品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００１５】
（第１の実施形態）
［Ｘ線照射装置］
本発明の第１の実施の形態に係るＸ線照射装置は、図１に示すように、Ｘ線照射機構１と、Ｘ線照射機構１の動作を制御する制御機構２と、Ｘ線漏洩を防止する安全機構３とを備える。
【００１６】
Ｘ線照射機構１は試料（照射対象）１４を格納し、Ｘ線を遮蔽する材料からなる試料室１１と、試料室１１の一部として設けられ、試料室１１を密閉空間にする蓋１２と、蓋１２を開閉するための蓋開閉機構１９と、蓋開閉機構１９を駆動するモータ１３と、試料１４にＸ線Φ１を照射するＸ線管球１５と、Ｘ線管球１５に電力を供給するためのＸ線管球電源１６と、試料１４から放出されたＸ線Φ２を検出する検出器１８等を備える。
【００１７】
制御機構２は、制御ソフトウェア２１１によって制御される制御マイコン２１を備える。制御マイコン２１の詳細は、図示を省略しているが、演算処理装置（ＣＰＵ）の他に、主記憶装置、補助記憶装置、プログラム記憶装置、入力装置、出力装置、表示装置及び入出力制御部等を備えて、ノイマン型コンピュータのハードウェア構成をなすことが可能である。制御ソフトウェア２１１は、例えば、図示を省略したプログラム記憶装置に格納されている。制御マイコン２１は、診断機構３８から出力された信号を入力し、この信号に基づいてＸ線管球電源１６を制御するために必要な演算処理を行う診断結果入力手段２１２と、蓋開閉機構１９を駆動するモータ１３を制御するための蓋駆動信号Ｉｍの出力やそれに必要な演算処理を行う蓋制御手段２１３と、Ｘ線管球電源１６によるＸ線管球１５への通電を制御するための信号出力やそれに必要な演算処理を行うＸ線管球電源制御手段２１４とを備える。
【００１８】
安全機構３は、蓋１２の開閉を検出する蓋センサ３４と、蓋センサ３４の出力に基づいて蓋１２が開いている間はＸ線管球電源１６への通電を禁止する通電禁止命令ＩＩＬＯを出力し、蓋１２が閉じている間はＸ線管球電源１６への通電を許可する通電許可命令ＩＩＬＣを出力するインターロック回路３１と、インターロック回路３１が出力する通電禁止命令ＩＩＬＯに基づいてＸ線管球電源１６を切断するインターロックリレー３２と、診断機構３８からの診断時禁止命令Ｉｄｒｏ及び供給許可命令Ｉｄｒｃを受信して、自己診断動作中はＸ線管球電源１６へ電力供給を禁止し、自己診断動作を行っていない間は電力供給を許可する診断用リレー３３と、安全機構３の各部品や回路等の動作状態を直接診断する診断機構３８とを備える。インターロック回路３１とインターロックリレー３２とでインターロック機構３７を形成している。
【００１９】
診断機構３８は、安全機構３を構成する各部品や回路等の状態を自己診断する診断マイコンの演算処理装置（ＣＰＵ）３５と、診断マイコンの演算処理装置３５に接続され図２に示すような自己診断の診断項目のチェックリストを記憶する、チェックリスト記憶手段３６を備える。診断機構３８の詳細は、図示を省略しているが、演算処理装置（ＣＰＵ）３５の他に、主記憶装置、補助記憶装置、プログラム記憶装置、入力装置、出力装置、表示装置及び入出力制御部等を備えて、ノイマン型コンピュータのハードウェア構成をなしており、チェックリスト記憶手段３６は、例えば補助記憶装置の一部を用いて構成可能である。診断マイコンの演算処理装置３５は、診断ソフトウェア３５１によって制御される。診断ソフトウェア３５１は、例えば、図示を省略したプログラム記憶装置に格納されている。診断マイコンの演算処理装置３５は、自己診断動作による診断結果を制御機構２に信号として出力する診断結果出力手段３５２と、自己診断動作開始時に診断用リレー３３を切断させる診断時禁止命令Ｉｄｒｏ、及び自己診断動作終了時に再度接続させる供給許可命令Ｉｄｒｃの出力、及びこれら命令の出力に必要な演算処理を行う診断用リレー制御手段３５３と、蓋センサ３４から出力された開検出信号ＳＳＯ、及び閉検出信号ＳＳＣを入力するセンサ信号入力手段３５４と、インターロックリレー３２が出力した切断・接続の状態を示す通電禁止信号ＳＩＬＯ及び通電許可信号ＳＩＬＣを入力するインターロック状態入力手段３５５と、センサ信号入力手段３５４及びインターロック状態入力手段３５５から、開・閉検出信号ＳＳＯ、ＳＳＣ及び通電禁止・許可信号ＳＩＬＯ、ＳＩＬＣの情報を得て、チェックリストに設定されたチェック項目毎の自己診断を実行する自己診断実行手段３５６とを備える。
【００２０】
図１に示す構成では、インターロックリレー３２と、Ｘ線管球電源１６との間に、診断用リレー３３を設けているため、診断マイコンの演算処理装置３５内の診断用リレー制御手段３５３からの診断時禁止命令Ｉｄｒｏにより、自己診断を開始する前にあらかじめ診断用リレー３３を、Ｘ線照射を禁止する電源切断（ＯＦＦ）状態にしておくことができる。この状態で、インターロックリレー３２から出力される通電禁止・許可信号ＳＩＬＯ、ＳＩＬＣと、蓋センサ３４から出力される開・閉検出信号ＳＳＯ、ＳＳＣとの論理関係を用いて安全機構３の部品や回路等の自己診断を実施する。自己診断の結果、安全機構３を構成する各部品や回路等の正常動作が確認された時点で、診断用リレー３３を、Ｘ線照射を許可する電源接続（ＯＮ）状態にする。
【００２１】
上記のように本発明の第１の実施の形態に係るＸ線照射装置においては、診断マイコンの演算処理装置３５を制御マイコン２１から独立した構成とし、診断マイコンの演算処理装置３５が安全機構３を構成する各部品や回路等を自己診断する場合も、制御マイコン２１の通信を受けずに、診断マイコンの演算処理装置３５のみによって自己診断を完了する構成としているので、各々が自己診断機能を有しない通常のセンサやスイッチのみを用いても、信頼性の高い安全機構を比較的容易に実現可能である。
【００２２】
診断マイコンのチェックリスト記憶手段３６には、図２に例示するような安全機構３を構成する各部品や回路等の自己診断に必要なチェック項目のリストを保持しており、蓋の開状態及び閉状態に応じて、対応するチェックリスト中のチェック項目の確認を行う。全チェック項目が「ＯＫ」になれば、安全機構３を構成する各部品や回路等の正常動作が確認されたことになるので、Ｘ線照射を許可する。もしもいずれかのチェック項目で矛盾を検知したら、安全機構３を構成するいずれかの部品や回路等に異常があることになるので、Ｘ線照射を禁止する。
【００２３】
自己診断実行手段３５６は、Ｘ線照射装置の稼働中も常時、安全機構３を構成する各部品や回路等の状態をモニタする。
【００２４】
上記のような構成のＸ線照射装置における安全機構３の自己診断システム構築において、蓋センサ３４等の検出手段を二重化する、又は上記に挙げた構成要素以外にもＸ線シャッタ等の他の部品及び回路を配備するといった場合には、安全機構３の自己診断においてチェックの必要な項目は、更に多数となりうる。
【００２５】
［自己診断動作］
本発明の第１の実施の形態に係る安全機構の自己診断方法を、図３のフローチャートを参照して以下に示す。
【００２６】
(ａ)Ｘ線照射装置のシステムを起動すると、先ず、ステップＳ１０において、自己診断実行手段３５６は、チェックリスト記憶手段３６に記憶されるチェックリストの、全チェック項目のチェック欄に、初期値の「ＮＧ」を入力する。そしてステップＳ１１で、診断動作を開始する前に、診断用リレー制御手段３５３が診断用リレー３３を切断し、Ｘ線照射禁止状態とする。
【００２７】
(ｂ)次にステップＳ１２で、制御機構２の蓋制御手段２１３が蓋駆動信号Ｉｍをモータ１３へ出力し、モータ１３を駆動して蓋１２を開け、ステップＳ１３に進む（なお、手動装置であれば、手動で蓋１２を開ける。）。蓋１２が開くと、蓋センサ３４が正常であれば、蓋センサ３４から、開検出信号ＳＳＯがセンサ信号入力手段３５４へ入力される。インターロック機構３７が正常に動作している場合には、インターロック回路３１は蓋センサ３４からの開検出信号ＳＳＯに基づき、インターロックリレー３２へ通電禁止命令ＩＩＬＯを出力し、切断されたインターロックリレー３２は、診断マイコンの演算処理装置３５内のインターロック状態入力手段３５５へ、インターロックの状態を示す信号を出力する。
【００２８】
(ｃ)次にステップＳ１３で、自己診断実行手段３５６は、蓋センサ３４から開検出信号ＳＳＯが、インターロックリレー３２から通電禁止信号ＳＩＬＯが、出力されているか否かを判定する。通電禁止信号ＳＩＬＯが出力されていれば、ステップＳ１４へ進み、チェックリストの項目Ｎｏ．１のチェック欄に「ＯＫ」を入力する。通電禁止信号ＳＩＬＯが出力されていなければ、安全機構３を構成するいずれかの部品又は回路に異常があることになるので、ステップＳ２１に進み、項目Ｎｏ．１のチェック欄の「ＮＧ」を維持したまま、ステップＳ２３のＸ線照射禁止処理へ進む。ステップＳ２３では、診断結果出力手段３５２が制御機構２へＸ線照射禁止信号を出力し、更にＸ線照射禁止信号を受けた制御機構２は、エラーメッセージの表示と、Ｘ線照射装置を待機状態へ移行する処理を実行し、自己診断動作を終了する。
【００２９】
(ｄ)ステップＳ１３からステップＳ１４に進んだ場合には、ステップＳ１５に進み、制御マイコン２１内の蓋制御手段２１３が、蓋駆動信号Ｉｍをモータ１３へ出力し、モータ１３を駆動して蓋１２を閉じ、ステップＳ１６に進む（なお、手動装置であれば、手動で蓋１２を閉じる。）。蓋１２を閉じると、蓋センサ３４が正常であれば、インターロック回路３１と演算処理装置３５内のセンサ信号入力手段３５４へ、閉検出信号ＳＳＣを出力する。
【００３０】
(ｅ)ステップＳ１６で、自己診断実行手段３５６は、蓋センサ３４から閉検出信号ＳＳＣが、インターロックリレー３２から通電許可信号ＳＩＬＣが、出力されているか否かを判定する。正しく通電許可信号ＳＩＬＣが出力されていれば、ステップＳ１７へ進み、チェックリストの項目Ｎｏ．２のチェック欄に「ＯＫ」を入力する。通電許可信号ＳＩＬＣが出力されていなければ、安全機構３を構成するいずれかの部品又は回路に異常があることになるので、ステップＳ２２に進み、項目Ｎｏ．２のチェック欄の「ＮＧ」を維持したまま、ステップＳ２３のＸ線照射禁止処理へ進む。
【００３１】
(ｆ)ステップＳ１７に進んだ場合には、次いでステップＳ１８に進み、診断用リレー３３を接続する。診断用リレー制御手段３５３は診断用リレー３３へ供給許可命令Ｉｄｒｃを出力し、診断用リレー３３を接続してＸ線管球電源１６への電力供給を許可して、自己診断動作を終了する。
【００３２】
なお、Ｘ線照射装置稼働中は、制御マイコン２１によりシステムが制御されるが、蓋１２の開動作が行われるたびに、制御マイコン２１からの通信とは関係なく、診断機構３８が動作し、ステップＳ１３の自己診断動作を開始し、ステップＳ１３でインターロックリレー３２の「禁止」が確認されればステップＳ１４を経てステップＳ１５に進み、蓋１２の閉動作が行われた後に、ステップＳ１６の自己診断動作を実行する。即ち、Ｘ線照射装置稼働中は、蓋１２の開閉動作が行われるたびに、自己診断動作が実行される。
【００３３】
（第２の実施形態）
診断機構３８の診断マイコンの演算処理装置３５は、図４に示すように、インターロック回路３１がリレー切断信号ＳＣＫＯ及びリレー接続信号ＳＣＫＣを出力するように構成してもよい。
【００３４】
第２の実施の形態に係るＸ線照射装置は、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と同様に、Ｘ線照射機構と、Ｘ線照射機構の動作を制御する制御機構と、Ｘ線漏洩を防止する安全機構３とを備えるが、図４では、Ｘ線照射機構と制御機構の図示を省略している。
【００３５】
第２の実施の形態に係るＸ線照射装置の安全機構３は、図４に示すように、蓋１２の開閉を検出する蓋センサ３４と、蓋センサ３４の出力に基づいて蓋１２が開いている間はＸ線管球電源１６への通電を禁止する通電禁止命令ＩＩＬＯを出力し、蓋１２が閉じている間はＸ線管球電源１６への通電を許可する通電許可命令ＩＩＬＣを出力するインターロック回路３１と、インターロック回路３１が出力する通電禁止命令ＩＩＬＯに基づいてＸ線管球電源１６を切断するインターロックリレー３２と、診断機構３８からの診断時禁止命令Ｉｄｒｏ及び供給許可命令Ｉｄｒｃを受信して、自己診断動作中はＸ線管球電源１６へ電力供給を禁止し、自己診断動作を行っていない間は電力供給を許可する診断用リレー３３と、安全機構３の各部品や回路等の動作状態を直接診断する診断機構３８とを備える点では、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と同様である。
【００３６】
診断機構３８は、図１に示した構成に加え、インターロック回路３１から出力されたリレー切断信号ＳＣＫＯ及びリレー接続信号ＳＣＫＣを入力し、自己診断実行手段３５６に入力するための演算処理を行う判断信号入力手段３５７を更に備える点が、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と異なる。第２の実施の形態に係るＸ線照射装置においては、リレー切断・接続信号ＳＣＫＯ、ＳＣＫＣは、インターロック回路３１からのインターロックリレー３２への通電禁止命令ＩＩＬＯ又は通電許可命令ＩＩＬＣと同じ信号を、自己診断での確認用に診断機構３８にも出力する。
【００３７】
このような第２の実施の形態に係るＸ線照射装置の構成の場合、第１の実施の形態で説明した自己診断動作の、フローチャートにおいてステップＳ１３及びＳ１６の判定では、蓋センサ３４からの開・閉検出信号（ＳＳＯ、ＳＳＣ）と、インターロックリレー３２からの通電禁止・許可信号（ＳＩＬＯ、ＳＩＬＣ）に加えて、インターロック回路３１からのリレー切断・接続信号（ＳＣＫＯ、ＳＣＫＣ）についても、正しく出力されているか否かを判定する。３種類の信号の組み合わせが、ステップＳ１３において開検出信号ＳＳＯ、通電禁止信号ＳＩＬＯ、リレー切断信号ＳＣＫＯの組であり、ステップＳ１６において閉検出信号ＳＳＣ、通電許可信号ＳＩＬＣ、リレー接続信号ＳＣＫＣの組であれば、安全機構３を構成する各部品や回路等の正常動作が確認されたことになるので、それぞれステップＳ１４及びＳ１７へ進み、チェック項目のチェック欄に「ＯＫ」を入力する。
【００３８】
もしこれら以外の組み合わせである場合には、安全機構３を構成するいずれかの部品又は回路等に異常があることになるので、それぞれステップＳ２１及びＳ２２に進み、チェック欄に「ＮＧ」を入力する。他は、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００３９】
本発明の第２の実施の形態に係るＸ線照射装置においても、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と同様に、診断マイコンの演算処理装置３５が制御マイコン２１から独立し、診断マイコンの演算処理装置３５が安全機構３を構成する各部品や回路等を自己診断する場合に、制御マイコン２１の通信を受けずに、診断マイコンの演算処理装置３５のみによって自己診断を完了するので、各々が自己診断機能を有しない通常のセンサやスイッチのみを用いても、信頼性の高い安全機構を比較的容易に実現可能である。
【００４０】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４１】
例えば、第２の実施の形態に係るＸ線照射装置において、自己診断実行手段３５６は、インターロックリレー３２から出力される通電禁止・許可信号ＳＩＬＯ、ＳＩＬＣを用いず、インターロック回路３１からのリレー切断・接続信号ＳＣＫＯ、ＳＣＫＣだけで、蓋センサ３４から出力される信号との論理的矛盾を判断するように構成してもよい。
【００４２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１…Ｘ線照射機構
１１…試料室
１２…蓋
１３…モータ
１４…試料
１５…Ｘ線管球
１６…Ｘ線管球電源
１８…検出器
１９…蓋開閉機構
２…制御機構
２１…制御マイコン
２１１…制御ソフトウェア
２１２…診断結果入力手段
２１３…蓋制御手段
２１４…Ｘ線管球電源制御手段
３…安全機構
３１…インターロック回路
３２…インターロックリレー
３３…診断用リレー
３４…蓋センサ
３５…診断マイコンの演算処理装置（ＣＰＵ）
３５１…診断ソフトウェア
３５２…診断結果出力手段
３５３…診断用リレー制御手段
３５４…センサ信号入力手段
３５５…インターロック状態入力手段
３５６…自己診断実行手段
３５７…判断信号入力手段
３６…チェックリスト記憶手段
３７…インターロック機構
３８…診断機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光Ｘ線分析装置、Ｘ線回折装置等のＸ線照射装置及びその安全機構に係り、特に安全機構を構成する部品や回路の自己診断に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線照射装置では、使用者のＸ線被爆を引き起こすＸ線漏洩を防止するために、Ｘ線照射エリアの蓋が開いている間はＸ線が照射されないようにする安全機構が必要である。このような安全機構には、万が一の故障時にも使用者を保護するために、
（ａ）単一の故障発生の際にも安全性が確保されること；
（ｂ）単一の故障発生の段階で故障箇所を検知し、次の故障の発生前にシステムを停止すること、
の要件が望まれる。（ａ）の要件は、安全性のために設けられるセンサや回路等を二重化し、一方が故障しても、もう一方により安全性を確保できる設計とすることにより実現可能である。（ｂ）の要件は、故障時には接点が切れてＸ線照射装置を停止するようにセンサ系の配線を行う方法、又は、マイコン等により故障診断を行い、故障を検出したらＸ線照射を停止するか、Ｘ線照射装置全体を停止し、Ｘ線照射操作を禁止するという方法で実現可能である。
【０００３】
このため図５に示すように、従来のＸ線照射装置では、試料室１１の蓋１２を開けると、安全機構３の一部として設けられたインターロック機構３７が作用して、Ｘ線Φ１の照射を禁止する。一方、Ｘ線管球電源１６や蓋１２の開閉動作を制御する制御マイコン２１でも、蓋１２の開閉を蓋センサ３４によって監視する。もしも安全機構３の部品である蓋センサ３４が故障した場合には、診断ソフトウェア３５１が異常を検知して、Ｘ線管球電源１６への電力供給を停止する。
【０００４】
このような安全機構３を構成する各部品や回路の自己診断を行う場合、制御マイコン２１の制御ソフトウェア２１１によって蓋１２の開閉を行い、診断ソフトウェア３５１が、蓋センサ３４及びインターロック機構３７の状態が正しく変化することを確認すればよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし図５に示す構成では、ソフトウェアに不具合があった場合などに、
（イ）制御ソフトウェア２１１が診断ソフトウェア３５１のメモリ領域を破壊することにより、誤った診断結果に到達する；
（ロ）制御ソフトウェア２１１の暴走により、診断ソフトウェア３５１が実行されない,
といった不具合が生じる危険性がある。特に制御ソフトウェアがパソコンと連携した場合、システムとしての状態数は非常に多くなるので、（イ）、（ロ）のような不具合が起こらないことをテストで証明することは極めて困難である。
【０００６】
そこで本発明者は、図６に示すように、安全機構３の各部品や回路等の自己診断機能を、制御マイコン２１とは別マイコンである診断マイコン３５へ分け、制御機構２からの干渉による診断ソフトウェア３５１の動作阻害を回避する方法を検討した。図６に示す構造で自己診断動作を行う場合には、制御マイコン２１により蓋１２の開閉動作を行い、開状態・閉状態のそれぞれにおける蓋センサ３４からの状態を示す信号と、安全機構を構成する各部品や回路の状態を示す信号とについて、診断マイコン３５が診断を行う。もし何らかの不具合が検出されたら、安全機構３のいずれかの部品又は回路に異常があることになるので、診断マイコン３５がＸ線Φ１の照射を停止すると同時に制御マイコン２１へ通知することにより、Ｘ線照射装置のシステム全体の動作を停止する。
【０００７】
しかし、図６の構成でも、
（ｉ）制御マイコン２１の、診断マイコン３５へ蓋１２の現在状態を伝達する機能に不具合がある場合、正しく自己診断を行うことができない；
（ii）制御マイコン２１と診断マイコン３５との間の通信に不具合がある場合、正しく自己診断を行うことができない；
（iii）インターロック機構３７に不具合がある場合、自己診断で「蓋１２が開いているときは、インターロック機構３７によりＸ線管球電源１６への電力供給を停止する」という処理を行うと、電力供給が停止されずＸ線漏洩の危険性がある、
ことが判明した。
【０００８】
このような事情を鑑み、本発明は、制御機構等に不具合が生じた場合にも、安全機構の各部品や回路の自己診断動作が阻害されない、信頼性の高いＸ線照射装置及びその安全機構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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、Ｘ線管球に電力を供給するＸ線管球電源、Ｘ線の照射対象を格納する試料室を有するＸ線照射機構と、Ｘ線照射機構の動作を制御する制御機構と、試料室の蓋の開閉を検知する蓋センサ、蓋センサからの出力信号に基づき、Ｘ線管球電源への通電を禁止又は許可とするインターロック機構を有する安全機構とを備えるＸ線照射装置に関する。第１の態様に係るＸ線照射装置の安全機構は、制御機構からの通信を受けることなく、制御機構から独立して安全機構の状態を自己診断する診断機構を更に有する。
【００１０】
本発明の第２の態様は、Ｘ線の照射対象を格納する試料室の蓋の開閉を検知する蓋センサ、蓋センサからの出力信号に基づいてＸ線管球に電力を供給するＸ線管球電源への通電を禁止又は許可とするインターロック機構を有するＸ線照射装置の安全機構に関する。第２の態様に係る安全機構は、制御機構からの通信を受けることなく、制御機構から独立して安全機構の状態を自己診断する診断機構を更に有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制御機構等に不具合が生じた場合にも、安全機構の各部品や回路の自己診断動作が阻害されない、信頼性の高いＸ線照射装置及びその安全機構が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線照射装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る自己診断におけるチェックリストの一例を示す表である。
【図３】第１の実施の形態に係るＸ線照射装置の安全機構の自己診断動作の概略を表すフロー図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線照射装置の安全機構を示す模式図である。
【図５】従来のＸ線照射装置の構成を示す模式図であって、制御マイコンに実現した診断機構を備えるＸ線照射装置の構成を示す。
【図６】制御マイコンと診断マイコンとを備えるＸ線照射装置の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、縦横の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。又、図面相互間においても互いの比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想を、構成物品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００１５】
（第１の実施形態）
［Ｘ線照射装置］
本発明の第１の実施の形態に係るＸ線照射装置は、図１に示すように、Ｘ線照射機構１と、Ｘ線照射機構１の動作を制御する制御機構２と、Ｘ線漏洩を防止する安全機構３とを備える。
【００１６】
Ｘ線照射機構１は試料（照射対象）１４を格納し、Ｘ線を遮蔽する材料からなる試料室１１と、試料室１１の一部として設けられ、試料室１１を密閉空間にする蓋１２と、蓋１２を開閉するための蓋開閉機構１９と、蓋開閉機構１９を駆動するモータ１３と、試料１４にＸ線Φ１を照射するＸ線管球１５と、Ｘ線管球１５に電力を供給するためのＸ線管球電源１６と、試料１４から放出されたＸ線Φ２を検出する検出器１８等を備える。
【００１７】
制御機構２は、制御ソフトウェア２１１によって制御される制御マイコン２１を備える。制御マイコン２１の詳細は、図示を省略しているが、演算処理装置（ＣＰＵ）の他に、主記憶装置、補助記憶装置、プログラム記憶装置、入力装置、出力装置、表示装置及び入出力制御部等を備えて、ノイマン型コンピュータのハードウェア構成をなすことが可能である。制御ソフトウェア２１１は、例えば、図示を省略したプログラム記憶装置に格納されている。制御マイコン２１は、診断機構３８から出力された信号を入力し、この信号に基づいてＸ線管球電源１６を制御するために必要な演算処理を行う診断結果入力手段２１２と、蓋開閉機構１９を駆動するモータ１３を制御するための蓋駆動信号Ｉｍの出力やそれに必要な演算処理を行う蓋制御手段２１３と、Ｘ線管球電源１６によるＸ線管球１５への通電を制御するための信号出力やそれに必要な演算処理を行うＸ線管球電源制御手段２１４とを備える。
【００１８】
安全機構３は、蓋１２の開閉を検出する蓋センサ３４と、蓋センサ３４の出力に基づいて蓋１２が開いている間はＸ線管球電源１６への通電を禁止する通電禁止命令ＩＩＬＯを出力し、蓋１２が閉じている間はＸ線管球電源１６への通電を許可する通電許可命令ＩＩＬＣを出力するインターロック回路３１と、インターロック回路３１が出力する通電禁止命令ＩＩＬＯに基づいてＸ線管球電源１６を切断するインターロックリレー３２と、診断機構３８からの診断時禁止命令Ｉｄｒｏ及び供給許可命令Ｉｄｒｃを受信して、自己診断動作中はＸ線管球電源１６へ電力供給を禁止し、自己診断動作を行っていない間は電力供給を許可する診断用リレー３３と、安全機構３の各部品や回路等の動作状態を直接診断する診断機構３８とを備える。インターロック回路３１とインターロックリレー３２とでインターロック機構３７を形成している。
【００１９】
診断機構３８は、安全機構３を構成する各部品や回路等の状態を自己診断する診断マイコンの演算処理装置（ＣＰＵ）３５と、診断マイコンの演算処理装置３５に接続され図２に示すような自己診断の診断項目のチェックリストを記憶する、チェックリスト記憶手段３６を備える。診断機構３８の詳細は、図示を省略しているが、演算処理装置（ＣＰＵ）３５の他に、主記憶装置、補助記憶装置、プログラム記憶装置、入力装置、出力装置、表示装置及び入出力制御部等を備えて、ノイマン型コンピュータのハードウェア構成をなしており、チェックリスト記憶手段３６は、例えば補助記憶装置の一部を用いて構成可能である。診断マイコンの演算処理装置３５は、診断ソフトウェア３５１によって制御される。診断ソフトウェア３５１は、例えば、図示を省略したプログラム記憶装置に格納されている。診断マイコンの演算処理装置３５は、自己診断動作による診断結果を制御機構２に信号として出力する診断結果出力手段３５２と、自己診断動作開始時に診断用リレー３３を切断させる診断時禁止命令Ｉｄｒｏ、及び自己診断動作終了時に再度接続させる供給許可命令Ｉｄｒｃの出力、及びこれら命令の出力に必要な演算処理を行う診断用リレー制御手段３５３と、蓋センサ３４から出力された開検出信号ＳＳＯ、及び閉検出信号ＳＳＣを入力するセンサ信号入力手段３５４と、インターロックリレー３２が出力した切断・接続の状態を示す通電禁止信号ＳＩＬＯ及び通電許可信号ＳＩＬＣを入力するインターロック状態入力手段３５５と、センサ信号入力手段３５４及びインターロック状態入力手段３５５から、開・閉検出信号ＳＳＯ、ＳＳＣ及び通電禁止・許可信号ＳＩＬＯ、ＳＩＬＣの情報を得て、チェックリストに設定されたチェック項目毎の自己診断を実行する自己診断実行手段３５６とを備える。
【００２０】
図１に示す構成では、インターロックリレー３２と、Ｘ線管球電源１６との間に、診断用リレー３３を設けているため、診断マイコンの演算処理装置３５内の診断用リレー制御手段３５３からの診断時禁止命令Ｉｄｒｏにより、自己診断を開始する前にあらかじめ診断用リレー３３を、Ｘ線照射を禁止する電源切断（ＯＦＦ）状態にしておくことができる。この状態で、インターロックリレー３２から出力される通電禁止・許可信号ＳＩＬＯ、ＳＩＬＣと、蓋センサ３４から出力される開・閉検出信号ＳＳＯ、ＳＳＣとの論理関係を用いて安全機構３の部品や回路等の自己診断を実施する。自己診断の結果、安全機構３を構成する各部品や回路等の正常動作が確認された時点で、診断用リレー３３を、Ｘ線照射を許可する電源接続（ＯＮ）状態にする。
【００２１】
上記のように本発明の第１の実施の形態に係るＸ線照射装置においては、診断マイコンの演算処理装置３５を制御マイコン２１から独立した構成とし、診断マイコンの演算処理装置３５が安全機構３を構成する各部品や回路等を自己診断する場合も、制御マイコン２１の通信を受けずに、診断マイコンの演算処理装置３５のみによって自己診断を完了する構成としているので、各々が自己診断機能を有しない通常のセンサやスイッチのみを用いても、信頼性の高い安全機構を比較的容易に実現可能である。
【００２２】
診断マイコンのチェックリスト記憶手段３６には、図２に例示するような安全機構３を構成する各部品や回路等の自己診断に必要なチェック項目のリストを保持しており、蓋の開状態及び閉状態に応じて、対応するチェックリスト中のチェック項目の確認を行う。全チェック項目が「ＯＫ」になれば、安全機構３を構成する各部品や回路等の正常動作が確認されたことになるので、Ｘ線照射を許可する。もしもいずれかのチェック項目で矛盾を検知したら、安全機構３を構成するいずれかの部品や回路等に異常があることになるので、Ｘ線照射を禁止する。
【００２３】
自己診断実行手段３５６は、Ｘ線照射装置の稼働中も常時、安全機構３を構成する各部品や回路等の状態をモニタする。
【００２４】
上記のような構成のＸ線照射装置における安全機構３の自己診断システム構築において、蓋センサ３４等の検出手段を二重化する、又は上記に挙げた構成要素以外にもＸ線シャッタ等の他の部品及び回路を配備するといった場合には、安全機構３の自己診断においてチェックの必要な項目は、更に多数となりうる。
【００２５】
［自己診断動作］
本発明の第１の実施の形態に係る安全機構の自己診断方法を、図３のフローチャートを参照して以下に示す。
【００２６】
(ａ)Ｘ線照射装置のシステムを起動すると、先ず、ステップＳ１０において、自己診断実行手段３５６は、チェックリスト記憶手段３６に記憶されるチェックリストの、全チェック項目のチェック欄に、初期値の「ＮＧ」を入力する。そしてステップＳ１１で、診断動作を開始する前に、診断用リレー制御手段３５３が診断用リレー３３を切断し、Ｘ線照射禁止状態とする。
【００２７】
(ｂ)次にステップＳ１２で、制御機構２の蓋制御手段２１３が蓋駆動信号Ｉｍをモータ１３へ出力し、モータ１３を駆動して蓋１２を開け、ステップＳ１３に進む（なお、手動装置であれば、手動で蓋１２を開ける。）。蓋１２が開くと、蓋センサ３４が正常であれば、蓋センサ３４から、開検出信号ＳＳＯがセンサ信号入力手段３５４へ入力される。インターロック機構３７が正常に動作している場合には、インターロック回路３１は蓋センサ３４からの開検出信号ＳＳＯに基づき、インターロックリレー３２へ通電禁止命令ＩＩＬＯを出力し、切断されたインターロックリレー３２は、診断マイコンの演算処理装置３５内のインターロック状態入力手段３５５へ、インターロックの状態を示す信号を出力する。
【００２８】
(ｃ)次にステップＳ１３で、自己診断実行手段３５６は、蓋センサ３４から開検出信号ＳＳＯが、インターロックリレー３２から通電禁止信号ＳＩＬＯが、出力されているか否かを判定する。通電禁止信号ＳＩＬＯが出力されていれば、ステップＳ１４へ進み、チェックリストの項目Ｎｏ．１のチェック欄に「ＯＫ」を入力する。通電禁止信号ＳＩＬＯが出力されていなければ、安全機構３を構成するいずれかの部品又は回路に異常があることになるので、ステップＳ２１に進み、項目Ｎｏ．１のチェック欄の「ＮＧ」を維持したまま、ステップＳ２３のＸ線照射禁止処理へ進む。ステップＳ２３では、診断結果出力手段３５２が制御機構２へＸ線照射禁止信号を出力し、更にＸ線照射禁止信号を受けた制御機構２は、エラーメッセージの表示と、Ｘ線照射装置を待機状態へ移行する処理を実行し、自己診断動作を終了する。
【００２９】
(ｄ)ステップＳ１３からステップＳ１４に進んだ場合には、ステップＳ１５に進み、制御マイコン２１内の蓋制御手段２１３が、蓋駆動信号Ｉｍをモータ１３へ出力し、モータ１３を駆動して蓋１２を閉じ、ステップＳ１６に進む（なお、手動装置であれば、手動で蓋１２を閉じる。）。蓋１２を閉じると、蓋センサ３４が正常であれば、インターロック回路３１と演算処理装置３５内のセンサ信号入力手段３５４へ、閉検出信号ＳＳＣを出力する。
【００３０】
(ｅ)ステップＳ１６で、自己診断実行手段３５６は、蓋センサ３４から閉検出信号ＳＳＣが、インターロックリレー３２から通電許可信号ＳＩＬＣが、出力されているか否かを判定する。正しく通電許可信号ＳＩＬＣが出力されていれば、ステップＳ１７へ進み、チェックリストの項目Ｎｏ．２のチェック欄に「ＯＫ」を入力する。通電許可信号ＳＩＬＣが出力されていなければ、安全機構３を構成するいずれかの部品又は回路に異常があることになるので、ステップＳ２２に進み、項目Ｎｏ．２のチェック欄の「ＮＧ」を維持したまま、ステップＳ２３のＸ線照射禁止処理へ進む。
【００３１】
(ｆ)ステップＳ１７に進んだ場合には、次いでステップＳ１８に進み、診断用リレー３３を接続する。診断用リレー制御手段３５３は診断用リレー３３へ供給許可命令Ｉｄｒｃを出力し、診断用リレー３３を接続してＸ線管球電源１６への電力供給を許可して、自己診断動作を終了する。
【００３２】
なお、Ｘ線照射装置稼働中は、制御マイコン２１によりシステムが制御されるが、蓋１２の開動作が行われるたびに、制御マイコン２１からの通信とは関係なく、診断機構３８が動作し、ステップＳ１３の自己診断動作を開始し、ステップＳ１３でインターロックリレー３２の「禁止」が確認されればステップＳ１４を経てステップＳ１５に進み、蓋１２の閉動作が行われた後に、ステップＳ１６の自己診断動作を実行する。即ち、Ｘ線照射装置稼働中は、蓋１２の開閉動作が行われるたびに、自己診断動作が実行される。
【００３３】
（第２の実施形態）
診断機構３８の診断マイコンの演算処理装置３５は、図４に示すように、インターロック回路３１がリレー切断信号ＳＣＫＯ及びリレー接続信号ＳＣＫＣを出力するように構成してもよい。
【００３４】
第２の実施の形態に係るＸ線照射装置は、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と同様に、Ｘ線照射機構と、Ｘ線照射機構の動作を制御する制御機構と、Ｘ線漏洩を防止する安全機構３とを備えるが、図４では、Ｘ線照射機構と制御機構の図示を省略している。
【００３５】
第２の実施の形態に係るＸ線照射装置の安全機構３は、図４に示すように、蓋１２の開閉を検出する蓋センサ３４と、蓋センサ３４の出力に基づいて蓋１２が開いている間はＸ線管球電源１６への通電を禁止する通電禁止命令ＩＩＬＯを出力し、蓋１２が閉じている間はＸ線管球電源１６への通電を許可する通電許可命令ＩＩＬＣを出力するインターロック回路３１と、インターロック回路３１が出力する通電禁止命令ＩＩＬＯに基づいてＸ線管球電源１６を切断するインターロックリレー３２と、診断機構３８からの診断時禁止命令Ｉｄｒｏ及び供給許可命令Ｉｄｒｃを受信して、自己診断動作中はＸ線管球電源１６へ電力供給を禁止し、自己診断動作を行っていない間は電力供給を許可する診断用リレー３３と、安全機構３の各部品や回路等の動作状態を直接診断する診断機構３８とを備える点では、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と同様である。
【００３６】
診断機構３８は、図１に示した構成に加え、インターロック回路３１から出力されたリレー切断信号ＳＣＫＯ及びリレー接続信号ＳＣＫＣを入力し、自己診断実行手段３５６に入力するための演算処理を行う判断信号入力手段３５７を更に備える点が、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と異なる。第２の実施の形態に係るＸ線照射装置においては、リレー切断・接続信号ＳＣＫＯ、ＳＣＫＣは、インターロック回路３１からのインターロックリレー３２への通電禁止命令ＩＩＬＯ又は通電許可命令ＩＩＬＣと同じ信号を、自己診断での確認用に診断機構３８にも出力する。
【００３７】
このような第２の実施の形態に係るＸ線照射装置の構成の場合、第１の実施の形態で説明した自己診断動作の、フローチャートにおいてステップＳ１３及びＳ１６の判定では、蓋センサ３４からの開・閉検出信号（ＳＳＯ、ＳＳＣ）と、インターロックリレー３２からの通電禁止・許可信号（ＳＩＬＯ、ＳＩＬＣ）に加えて、インターロック回路３１からのリレー切断・接続信号（ＳＣＫＯ、ＳＣＫＣ）についても、正しく出力されているか否かを判定する。３種類の信号の組み合わせが、ステップＳ１３において開検出信号ＳＳＯ、通電禁止信号ＳＩＬＯ、リレー切断信号ＳＣＫＯの組であり、ステップＳ１６において閉検出信号ＳＳＣ、通電許可信号ＳＩＬＣ、リレー接続信号ＳＣＫＣの組であれば、安全機構３を構成する各部品や回路等の正常動作が確認されたことになるので、それぞれステップＳ１４及びＳ１７へ進み、チェック項目のチェック欄に「ＯＫ」を入力する。
【００３８】
もしこれら以外の組み合わせである場合には、安全機構３を構成するいずれかの部品又は回路等に異常があることになるので、それぞれステップＳ２１及びＳ２２に進み、チェック欄に「ＮＧ」を入力する。他は、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００３９】
本発明の第２の実施の形態に係るＸ線照射装置においても、第１の実施の形態に係るＸ線照射装置と同様に、診断マイコンの演算処理装置３５が制御マイコン２１から独立し、診断マイコンの演算処理装置３５が安全機構３を構成する各部品や回路等を自己診断する場合に、制御マイコン２１の通信を受けずに、診断マイコンの演算処理装置３５のみによって自己診断を完了するので、各々が自己診断機能を有しない通常のセンサやスイッチのみを用いても、信頼性の高い安全機構を比較的容易に実現可能である。
【００４０】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４１】
例えば、第２の実施の形態に係るＸ線照射装置において、自己診断実行手段３５６は、インターロックリレー３２から出力される通電禁止・許可信号ＳＩＬＯ、ＳＩＬＣを用いず、インターロック回路３１からのリレー切断・接続信号ＳＣＫＯ、ＳＣＫＣだけで、蓋センサ３４から出力される信号との論理的矛盾を判断するように構成してもよい。
【００４２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１…Ｘ線照射機構
１１…試料室
１２…蓋
１３…モータ
１４…試料
１５…Ｘ線管球
１６…Ｘ線管球電源
１８…検出器
１９…蓋開閉機構
２…制御機構
２１…制御マイコン
２１１…制御ソフトウェア
２１２…診断結果入力手段
２１３…蓋制御手段
２１４…Ｘ線管球電源制御手段
３…安全機構
３１…インターロック回路
３２…インターロックリレー
３３…診断用リレー
３４…蓋センサ
３５…診断マイコンの演算処理装置（ＣＰＵ）
３５１…診断ソフトウェア
３５２…診断結果出力手段
３５３…診断用リレー制御手段
３５４…センサ信号入力手段
３５５…インターロック状態入力手段
３５６…自己診断実行手段
３５７…判断信号入力手段
３６…チェックリスト記憶手段
３７…インターロック機構
３８…診断機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管球に電力を供給するＸ線管球電源、Ｘ線の照射対象を格納する試料室を有するＸ線照射機構と、
前記Ｘ線照射機構の動作を制御する制御機構と、
前記試料室の蓋の開閉を検知する蓋センサ、前記蓋センサからの出力信号に基づき、前記Ｘ線管球電源への通電を禁止又は許可とするインターロック機構を有する安全機構
とを備え、前記安全機構が、前記制御機構からの通信を受けることなく、前記制御機構から独立して前記安全機構の状態を自己診断する診断機構を更に有することを特徴とするＸ線照射装置。
【請求項２】
前記インターロック機構が、前記蓋が開いている間は前記Ｘ線管球電源切断の信号を出力するインターロック回路と、前記インターロック回路からの信号で動作するインターロックリレーとを備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線照射装置。
【請求項３】
前記安全機構が、前記自己診断中には前記Ｘ線の照射を停止する診断用リレーを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線照射装置。
【請求項４】
Ｘ線の照射対象を格納する試料室の蓋の開閉を検知する蓋センサ、前記蓋センサからの出力信号に基づいてＸ線管球に電力を供給するＸ線管球電源への通電を禁止又は許可とするインターロック機構を有するＸ線照射装置の安全機構であって、
前記安全機構が、前記制御機構からの通信を受けることなく、前記制御機構から独立して前記安全機構の状態を自己診断する診断機構を更に有することを特徴とする安全機構。
【請求項５】
前記インターロック機構が、前記蓋が開いている間は前記Ｘ線管球電源切断の信号を出力するインターロック回路と、前記インターロック回路からの信号で動作するインターロックリレーとを備えることを特徴とする請求項４に記載の安全機構。
【請求項６】
前記安全機構が、前記自己診断中には前記Ｘ線の照射を停止する診断用リレーを更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の安全機構。
【請求項１】
Ｘ線管球に電力を供給するＸ線管球電源、Ｘ線の照射対象を格納する試料室を有するＸ線照射機構と、
前記Ｘ線照射機構の動作を制御する制御機構と、
前記試料室の蓋の開閉を検知する蓋センサ、前記蓋センサからの出力信号に基づき、前記Ｘ線管球電源への通電を禁止又は許可とするインターロック機構を有する安全機構
とを備え、前記安全機構が、前記制御機構からの通信を受けることなく、前記制御機構から独立して前記安全機構の状態を自己診断する診断機構を更に有することを特徴とするＸ線照射装置。
【請求項２】
前記インターロック機構が、前記蓋が開いている間は前記Ｘ線管球電源切断の信号を出力するインターロック回路と、前記インターロック回路からの信号で動作するインターロックリレーとを備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線照射装置。
【請求項３】
前記安全機構が、前記自己診断中には前記Ｘ線の照射を停止する診断用リレーを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線照射装置。
【請求項４】
Ｘ線の照射対象を格納する試料室の蓋の開閉を検知する蓋センサ、前記蓋センサからの出力信号に基づいてＸ線管球に電力を供給するＸ線管球電源への通電を禁止又は許可とするインターロック機構を有するＸ線照射装置の安全機構であって、
前記安全機構が、前記制御機構からの通信を受けることなく、前記制御機構から独立して前記安全機構の状態を自己診断する診断機構を更に有することを特徴とする安全機構。
【請求項５】
前記インターロック機構が、前記蓋が開いている間は前記Ｘ線管球電源切断の信号を出力するインターロック回路と、前記インターロック回路からの信号で動作するインターロックリレーとを備えることを特徴とする請求項４に記載の安全機構。
【請求項６】
前記安全機構が、前記自己診断中には前記Ｘ線の照射を停止する診断用リレーを更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の安全機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２１７０２０（Ｐ２０１０−２１７０２０Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４７０６（Ｐ２００９−６４７０６）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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